Tepelnětechnický výpočet vnější cihlové zdi. Příklad tepelnětechnického výpočtu obvodové stěny Tepelnětechnický výpočet zděné budovy

Vytvoření pohodlných podmínek pro život nebo práci je prvořadým úkolem stavby. Významná část území naší země se nachází v severních zeměpisných šířkách s chladným klimatem. Proto je vždy důležité udržovat v budovách příjemnou teplotu. S rostoucími tarify energií se do popředí dostává snižování spotřeby energie na vytápění.

Klimatické vlastnosti

Výběr provedení stěny a střechy závisí především na klimatické podmínky stavební oblast. Chcete-li je určit, musíte se podívat na SP131.13330.2012 „Klimatologie budov“. Ve výpočtech se používají následující veličiny:

• teplota nejchladnějšího pětidenního období s pravděpodobností 0,92 je označena Tn;
• průměrná teplota, označená Thot;
• trvání, označované ZOT.

V příkladu pro Murmansk mají hodnoty následující hodnoty:

• Tn = -30 stupňů;
• Tot = -3,4 stupně;
• ZOT = 275 dní.

Kromě toho je nutné nastavit odhadovanou teplotu uvnitř televizní místnosti, je stanovena v souladu s GOST 30494-2011. Pro bydlení si můžete vzít TV = 20 stupňů.

Pro provedení tepelnětechnického výpočtu obvodových konstrukcí nejprve vypočítejte hodnotu GSOP (den topného období):
GSOP = (Tv - Tot) x ZOT.
V našem příkladu GSOP = (20 - (-3,4)) x 275 = 6435.

Klíčové ukazatele

Pro správná volba materiály obvodových konstrukcí, je nutné určit, jaké by měly mít tepelné vlastnosti. Schopnost látky vést teplo je charakterizována její tepelnou vodivostí, označovanou řeckým písmenem l (lambda) a měřenou ve W/(m x stupňů). Schopnost konstrukce zadržovat teplo je charakterizována její odolností proti přenosu tepla R a je rovna poměru tloušťky k tepelné vodivosti: R = d/l.

Pokud se konstrukce skládá z několika vrstev, odpor se vypočítá pro každou vrstvu a poté se sečte.

Hlavním ukazatelem je odpor přenosu tepla vnější struktura. Jeho hodnota musí překročit standardní hodnotu. Při provádění tepelně technických výpočtů obálky budovy musíme určit ekonomicky odůvodněnou skladbu stěn a střechy.

Hodnoty tepelné vodivosti

Kvalitu tepelné izolace určuje především tepelná vodivost. Každý certifikovaný materiál prochází laboratorními testy, na základě kterých je tato hodnota stanovena pro provozní podmínky „A“ nebo „B“. Pro naši zemi většina regionů odpovídá provozním podmínkám „B“. Při provádění tepelně technických výpočtů obálky budovy by měla být použita tato hodnota. Hodnoty tepelné vodivosti jsou uvedeny na štítku nebo v materiálovém pasu, ale pokud nejsou k dispozici, můžete použít referenční hodnoty z Kodexu praxe. Hodnoty pro nejoblíbenější materiály jsou uvedeny níže:

• Zdivo z obyčejné cihly - 0,81 W (m x st.).
• Vápenopískové zdivo - 0,87 W (m x st.).
• Plynový a pěnobeton (hustota 800) - 0,37 W (m x st.).
• Jehličnaté dřevo - 0,18 W (m x st.).
• Extrudovaná polystyrenová pěna - 0,032 W (m x st.).
• Desky z minerální vlny (hustota 180) - 0,048 W (m x st.).

Standardní hodnota odporu prostupu tepla

Vypočtená hodnota odporu prostupu tepla by neměla být menší než základní hodnota. Základní hodnota je stanovena podle tabulky 3 SP50.13330.2012 „budovy“. Tabulka definuje koeficienty pro výpočet základních hodnot odporu prostupu tepla všech obvodových konstrukcí a typů budov. V návaznosti na započatý tepelně technický výpočet obvodových konstrukcí lze příklad výpočtu uvést takto:

• Rsten = 0,00035 x 6435 + 1,4 = 3,65 (m x deg/W).
• Rpokr = 0,0005 x 6435 + 2,2 = 5,41 (m x deg/W).
• Rcherd = 0,00045 x 6435 + 1,9 = 4,79 (m x deg/W).
• Rokna = 0,00005 x 6435 + 0,3 = x deg/W).

Tepelně technické výpočty vnější obvodové konstrukce se provádějí pro všechny konstrukce, které uzavírají „teplý“ okruh - podlaha na zemi nebo strop technického podzemí, vnější stěny (včetně oken a dveří), kombinovaná krytina nebo strop nevytápěné podkroví. Také výpočet musí být proveden pro vnitřní konstrukce, pokud je teplotní rozdíl v sousedních místnostech větší než 8 stupňů.

Tepelný výpočet stěn

Většina stěn a stropů je vícevrstvá a svým designem heterogenní. Tepelnětechnický výpočet obvodových konstrukcí vícevrstvé konstrukce je následující:
R= d1/l1 +d2/l2 +dn/ln,
kde n jsou parametry n-té vrstvy.

Pokud vezmeme v úvahu cihlovou omítnutou zeď, dostaneme následující návrh:

• vnější vrstva omítky tloušťka 3 cm, tepelná vodivost 0,93 W (m x st.);
• zdivo z plné hliněné cihly 64 cm, tepelná vodivost 0,81 W (m x st.);
• vnitřní vrstva omítky tloušťka 3 cm, tepelná vodivost 0,93 W (m x st.).

Vzorec pro tepelně technický výpočet obvodových konstrukcí je následující:

R=0,03/0,93 + 0,64/0,81 + 0,03/0,93 = 0,85 (m x deg/W).

Získaná hodnota je výrazně menší než dříve stanovená základní hodnota odporu prostupu tepla stěn obytného domu v Murmansku 3,65 (m x deg/W). Stěna nevyhovuje regulační požadavky a potřebuje izolaci. K zateplení stěny používáme tloušťku 150 mm a tepelnou vodivost 0,048 W (m x stupeň).

Po výběru zateplovacího systému je nutné provést ověřovací tepelnětechnický výpočet obvodových konstrukcí. Příklad výpočtu je uveden níže:

R=0,15/0,048 + 0,03/0,93 + 0,64/0,81 + 0,03/0,93 = 3,97 (m x deg/W).

Výsledná vypočtená hodnota je větší než základní hodnota - 3,65 (m x deg/W), zateplená stěna splňuje požadavky norem.

Výpočet podlah a kombinovaných krytin se provádí obdobně.

Tepelnětechnický výpočet podlah v kontaktu se zemí

Často v soukromých domech nebo veřejných budovách se provádějí na zemi. Odpor prostupu tepla u takovýchto podlah není standardizován, ale minimálně by konstrukce podlah neměla umožňovat rosení. Výpočet konstrukcí v kontaktu se zemí se provádí následovně: podlahy jsou rozděleny do pásů (zón) o šířce 2 metry, počínaje vnější hranicí. Existují až tři takové zóny, zbývající oblast patří do čtvrté zóny. Pokud konstrukce podlahy nezajišťuje účinnou izolaci, předpokládá se, že odpor zón při přenosu tepla bude následující:

• 1 zóna - 2,1 (m x deg/W);
• Zóna 2 - 4,3 (m x deg/W);
• Zóna 3 - 8,6 (m x deg/W);
• Zóna 4 - 14,3 (m x deg/W).

Je snadné si všimnout, že čím dále je podlahová plocha od vnější stěny, tím vyšší je její odolnost proti přenosu tepla. Proto se často omezují na izolaci obvodu podlahy. V tomto případě se odpor prostupu tepla izolované konstrukce přičte k odporu prostupu tepla zóny.
Výpočet odporu prostupu tepla podlahy musí být zahrnut do obecného tepelnětechnického výpočtu obvodových konstrukcí. Zvážíme příklad výpočtu podlah na zemi níže. Vezměme podlahovou plochu 10 x 10 rovných 100 metrů čtverečních.

• Plocha zóny 1 bude 64 metrů čtverečních.
• Plocha zóny 2 bude 32 metrů čtverečních.
• Plocha zóny 3 bude 4 metry čtvereční.

Průměrná hodnota odporu proti prostupu tepla podlahy nad zemí:
Rpol = 100/ (64/2,1 + 32/4,3 + 4/8,6) = 2,6 (m x deg/W).

Po zateplení obvodu podlahy pěnovou polystyrenovou deskou o tloušťce 5 cm, pruhu o šířce 1 metru, získáme průměrnou hodnotu odporu prostupu tepla:

Rpol = 100/(32/2,1 + 32/(2,1 + 0,05/0,032) + 32/4,3 + 4/8,6) = 4,09 (m x deg/W).

Je důležité si uvědomit, že tímto způsobem se počítají nejen podlahy, ale také konstrukce stěn v kontaktu se zemí (stěny ustupující podlahy, teplý suterén).

Tepelný výpočet dveří

Základní hodnota odporu prostupu tepla se počítá trochu jinak vstupní dveře. Chcete-li jej vypočítat, musíte nejprve vypočítat odpor stěny proti prostupu tepla podle hygienického a hygienického kritéria (bez rosení):
Rst = (Tv - Tn)/(DTn x av).

Zde DTn je teplotní rozdíl mezi vnitřním povrchem stěny a teplotou vzduchu v místnosti, stanovený podle Kodexu a pro bydlení je 4,0.
ab je součinitel prostupu tepla vnitřního povrchu stěny, dle SP je 8,7.
Základní hodnota dveří je rovna 0,6xРst.

Pro vybrané provedení dveří je nutné provést ověřovací tepelnětechnický výpočet obvodových konstrukcí. Příklad výpočtu vstupních dveří:

Rdv = 0,6 x (20-(-30))/(4 x 8,7) = 0,86 (m x deg/W).

Tato vypočtená hodnota bude odpovídat dveřím zatepleným deskou z minerální vlny o tloušťce 5 cm. Její odpor prostupu tepla bude R=0,05 / 0,048=1,04 (m x deg/W), který je větší než výpočtový.

Komplexní požadavky

Výpočty stěn, podlah nebo krytin se provádějí za účelem ověření požadavků norem na prvek po prvku. Soubor pravidel také stanovuje komplexní požadavek charakterizující kvalitu izolace všech obvodových konstrukcí jako celku. Tato hodnota se nazývá „specifická charakteristika tepelné ochrany“. Bez kontroly se neobejde ani jeden tepelnětechnický výpočet obvodových konstrukcí. Níže je uveden příklad výpočtu pro společný podnik.

Kob = 88,77 / 250 = 0,35, což je méně než normalizovaná hodnota 0,52. Plocha a objem jsou v tomto případě brány pro dům o rozměrech 10 x 10 x 2,5 m. Odpory prostupu tepla se rovnají základním hodnotám.

Normalizovaná hodnota je stanovena v souladu s SP v závislosti na vytápěném objemu domu.

Kromě složitého požadavku na vypracování energetického pasportu je proveden i tepelnětechnický výpočet obestavujících konstrukcí příklad vypracování pasportu je uveden v příloze SP50.13330.2012.

Jednotný koeficient

Všechny výše uvedené výpočty jsou použitelné pro homogenní konstrukce. Což je v praxi poměrně vzácné. Pro zohlednění nehomogenit, které snižují odpor přenosu tepla, je zaveden korekční faktor pro tepelnou homogenitu - r. Bere v úvahu změnu odporu prostupu tepla vnesenou oknem a dveře, vnější rohy, heterogenní vměstky (například překlady, trámy, výztužné pásy) atd.

Výpočet tohoto koeficientu je poměrně komplikovaný, takže ve zjednodušené podobě můžete použít přibližné hodnoty z referenční literatury. Například pro zdivo- 0,9, třívrstvé panely - 0,7.

Účinná izolace

Při výběru zateplovacího systému domů se snadno přesvědčíte, že splnit moderní požadavky na tepelnou ochranu bez použití účinné izolace je téměř nemožné. Pokud tedy použijete tradiční hliněné cihly, budete potřebovat zdivo o tloušťce několika metrů, což není ekonomicky proveditelné. Zároveň nízká tepelná vodivost moderních izolací na bázi pěnového polystyrenu resp kamenná vlna umožňuje omezit se na tloušťky 10-20 cm.

Například k dosažení základní hodnoty odporu prostupu tepla 3,65 (m x deg/W) budete potřebovat:

• cihlová zeď o tloušťce 3 m;
• zdivo z pěnobetonových bloků 1,4 m;
• izolace minerální vatou 0,18m.

Kdysi dávno byly budovy a stavby stavěny bez přemýšlení o tom, jaké vlastnosti tepelné vodivosti mají obvodové konstrukce. Jinými slovy, stěny byly prostě tlusté. A pokud jste se někdy ocitli ve starých kupeckých domech, pak jste si mohli všimnout, že vnější stěny těchto domů jsou z keramických cihel, jejichž tloušťka je asi 1,5 metru. Tato tloušťka cihlová zeď poskytoval a stále poskytuje lidem v těchto domech zcela pohodlný pobyt i v těch největších mrazech.

V dnešní době se vše změnilo. A nyní není ekonomicky výhodné dělat stěny tak tlusté. Proto byly vynalezeny materiály, které ji dokážou snížit. Některé z nich: izolace a plynosilikátové bloky. Díky těmto materiálům lze například snížit tloušťku zdiva na 250 mm.

Nyní se stěny a stropy nejčastěji vyrábějí ze 2 nebo 3 vrstev, z nichž jedna vrstva je materiál s dobrými tepelně izolačními vlastnostmi. A aby se určila optimální tloušťka tohoto materiálu, provede se tepelně technický výpočet a určí se rosný bod.

Jak vypočítat rosný bod se dozvíte na další stránce. Tepelně technické výpočty zde budou také uvažovány na příkladu.

Požadované regulační dokumenty

Pro výpočet budete potřebovat dva SNiP, jeden společný podnik, jeden GOST a jeden manuál:

• SNiP 23-02-2003 (SP 50.13330.2012). " Tepelná ochrana budovy". Aktualizované vydání z roku 2012.
• SNiP 23-01-99* (SP 131.13330.2012). "Stavební klimatologie". Aktualizované vydání z roku 2012.
• SP 23-101-2004. „Projektování tepelné ochrany budov“.
• GOST 30494-96 (od roku 2011 nahrazena GOST 30494-2011). "Obytné a veřejné budovy. Parametry vnitřního mikroklimatu".
• Prospěch. NAPŘ. Malyavin „Tepelné ztráty budovy. Referenční příručka" .

Vypočítané parametry

V procesu provádění tepelně technických výpočtů se stanoví:

• tepelné charakteristiky stavební materiály uzavírací konstrukce;
• snížený odpor přenosu tepla;
• soulad tohoto sníženého odporu se standardní hodnotou.

Příklad. Tepelnětechnický výpočet třívrstvé stěny bez vzduchové mezery

Počáteční údaje

1. Místní klima a vnitřní mikroklima

Stavební plocha: Nižnij Novgorod.

Účel stavby: bydlení.

Vypočítaná relativní vlhkost vnitřního vzduchu za podmínky, že nedochází ke kondenzaci na vnitřních površích vnějších plotů, je rovna – 55 % (SNiP 23-02-2003, bod 4.3. Tabulka 1 pro normální vlhkostní podmínky).

Optimální teplota vzduchu v obývacím pokoji během chladného období je t int = 20°C (GOST 30494-96 tabulka 1).

Odhadovaná teplota venkovního vzduchu t ext, určeno teplotou nejchladnějšího pětidenního období s pravděpodobností 0,92 = -31°C (SNiP 23-01-99 tabulka 1 sloupec 5);

Délka topného období s průměrnou denní teplotou venkovního vzduchu 8°C je rovna z ht = 215 dní (SNiP 23-01-99 tabulka 1 sloupec 11);

Průměrná teplota venkovního vzduchu za topné období t ht = -4,1°C (SNiP 23-01-99 tabulka 1 sloupec 12).

2. Design stěny

Stěna se skládá z následujících vrstev:

• Dekorativní cihla (besser) tloušťka 90 mm;
• izolace (deska z minerální vlny), na obrázku je její tloušťka označena znakem „X“, protože bude zjištěna během procesu výpočtu;
• vápenopísková cihla o tloušťce 250 mm;
• omítka (komplexní malta), další vrstva pro získání objektivnějšího obrazu, protože její vliv je minimální, ale existuje.

3. Termofyzikální vlastnosti materiálů

Hodnoty materiálových charakteristik jsou shrnuty v tabulce.

Poznámka (*): Tyto vlastnosti lze nalézt i u výrobců tepelně izolačních materiálů.

Výpočet

4. Stanovení tloušťky izolace

Pro výpočet tloušťky tepelně izolační vrstvy je nutné stanovit odpor prostupu tepla obvodové konstrukce na základě požadavků hygienických norem a úspor energie.

4.1. Stanovení normy tepelné ochrany na základě podmínek úspory energie

Stanovení denostupňů topného období podle článku 5.3 SNiP 23.02.2003:

D d = ( t int - t ht) z ht = (20 + 4,1)215 = 5182 °C×den

Poznámka: dny stupně jsou také označeny GSOP.

Standardní hodnota sníženého odporu prostupu tepla by neměla být nižší než normované hodnoty stanovené podle SNIP 23-02-2003 (tabulka 4) v závislosti na denostupňech v oblasti výstavby:

R req = a×D d + b = 0,00035 × 5182 + 1,4 = 3,214 m2 × °C/W,

kde: Dd je denostupeň topného období v Nižním Novgorodu,

a a b - koeficienty přijaté podle tabulky 4 (pokud SNiP 23-02-2003) nebo podle tabulky 3 (pokud SP 50.13330.2012) pro stěny obytného domu (sloupec 3).

4.1. Stanovení norem tepelné ochrany na základě hygienických podmínek

V našem případě je považován za příklad, neboť tento ukazatel je počítán pro průmyslové budovy s přebytkem citelného tepla nad 23 W/m3 a budovy určené pro sezónní provoz (podzim nebo jaro), jakož i budovy s odhadovaným vnitřním teplota vzduchu 12 °C a nižší je odpor prostupu tepla obvodových konstrukcí (s výjimkou průsvitných).

Stanovení normové (maximálně přípustné) odolnosti proti prostupu tepla podle hygienických podmínek (vzorec 3 SNiP 23/02/2003):

kde: n = 1 - koeficient převzatý podle tabulky 6 pro vnější stěna;

t int = 20°С - hodnota z původních údajů;

t ext = -31°С - hodnota z původních údajů;

Δt n = 4°С - normovaný teplotní rozdíl mezi teplotou vnitřního vzduchu a teplotou vnitřního povrchu obvodové konstrukce, v tomto případě u vnějších stěn obytných budov uvažován podle tabulky 5;

α int = 8,7 W/(m 2 ×°C) - součinitel prostupu tepla vnitřního povrchu obvodové konstrukce, vzat podle tabulky 7 pro vnější stěny.

4.3. Standard tepelné ochrany

Z výše uvedených výpočtů vybereme pro požadovaný odpor prostupu tepla R req z podmínky úspory energie a nyní to označíme R tr0 = 3,214 m 2 × °C/W .

5. Stanovení tloušťky izolace

Pro každou vrstvu dané stěny je nutné vypočítat tepelný odpor pomocí vzorce:

kde: δi - tloušťka vrstvy, mm;

λ i je vypočtený koeficient tepelné vodivosti materiálu vrstvy W/(m × °C).

1 vrstva ( dekorativní cihla): R1 = 0,09/0,96 = 0,094 m2 × °C/W .

Vrstva 3 (vápenopísková cihla): R 3 = 0,25/0,87 = 0,287 m2 × °C/W .

4. vrstva (omítka): R 4 = 0,02/0,87 = 0,023 m2 × °C/W .

Stanovení minimálního přípustného (požadovaného) tepelného odporu tepelně izolační materiál(vzorec 5.6 od E.G. Malyavina „Tepelné ztráty budovy. Referenční příručka“):

kde: R int = 1/α int = 1/8,7 - odpor prostupu tepla na vnitřním povrchu;

R ext = 1/α ext = 1/23 - odpor prostupu tepla na vnějším povrchu, α ext se bere podle tabulky 14 pro vnější stěny;

ΣRi = 0,094 + 0,287 + 0,023 - součet tepelných odporů všech vrstev stěny bez vrstvy izolace, stanovený s přihlédnutím ke součinitelům tepelné vodivosti materiálů přijatých ve sloupci A nebo B (sloupce 8 a 9 tabulky D1 SP 23-101-2004) v v souladu s vlhkostními podmínkami stěny, m 2 °C /W

Tloušťka izolace se rovná (vzorec 5.7):

kde: λ ut - součinitel tepelné vodivosti izolačního materiálu, W/(m °C).

Stanovení tepelného odporu stěny z podmínky, že celková tloušťka izolace bude 250 mm (vzorec 5.8):

kde: ΣR t,i je součet tepelných odporů všech vrstev plotu, včetně izolační vrstvy, o přípustné konstrukční tloušťce, m 2 °C/W.

Ze získaného výsledku můžeme usoudit, že

R° = 3,503 m2 × °C/W> Rtro = 3,214 m2 × °C/W→ proto se volí tloušťka izolace Právo.

Vliv vzduchové mezery

V případě, kdy je jako izolace použito třívrstvé zdivo minerální vlna, skelnou vatou nebo jinou deskovou izolaci, je nutné mezi vnější zdivo a izolaci instalovat provětrávanou vzduchovou vrstvu. Tloušťka této vrstvy by měla být alespoň 10 mm, s výhodou 20-40 mm. Je to nutné k vysušení izolace, která zvlhne kondenzací.

Tato vzduchová mezera není uzavřeným prostorem, proto, pokud je přítomna, musí být při výpočtu zohledněny požadavky bodu 9.1.2 SP 23-101-2004, a to:

a) vrstvy konstrukce umístěné mezi vzduchovou mezerou a vnějším povrchem (v našem případě se jedná o dekorativní cihlu (besser)) nejsou v tepelně technickém výpočtu zohledněny;

b) na povrchu konstrukce přivrácené k vrstvě větrané venkovním vzduchem je třeba vzít součinitel prostupu tepla α ext = 10,8 W/(m°C).

Poznámka: vliv vzduchové mezery je zohledněn např. v tepelnětechnických výpočtech plastových oken s dvojitým zasklením.

Tepelně technické výpočty umožňují určit minimální tloušťku obvodových konstrukcí, aby se zajistilo, že během provozu konstrukce nedojde k přehřátí nebo zamrznutí.

Obvodové konstrukční prvky vytápěných veřejných a obytných budov, s výjimkou požadavků na stabilitu a pevnost, životnost a požární odolnost, účinnost a architektonické řešení, musí splňovat především tepelně technické normy. Obvodové prvky se vybírají v závislosti na konstruktivní řešení, klimatologické charakteristiky prostoru stavby, fyzikální vlastnosti, vlhkostní a teplotní poměry v objektu, jakož i v souladu s požadavky na odolnost proti prostupu tepla, vzduchovou propustnost a paropropustnost.

Jaký je smysl výpočtu?

1. Pokud se při výpočtu nákladů na budoucí budovu berou v úvahu pouze pevnostní charakteristiky, pak budou náklady samozřejmě nižší. Jde však o viditelnou úsporu: následně se výrazně více peněz utratí za vytápění místnosti.
2. Správně zvolené materiály vytvoří v místnosti optimální mikroklima.
3. Při plánování topného systému je nutný i tepelně technický výpočet. Aby byl systém nákladově efektivní a efektivní, je nutné rozumět skutečným možnostem budovy.

Tepelné požadavky

Je důležité, aby vnější konstrukce splňovaly následující tepelné požadavky:

• Měly dostatečné tepelné stínící vlastnosti. Jinými slovy, nemělo by to být dovoleno letní čas přehřívání prostor a v zimě nadměrné tepelné ztráty.
• Rozdíl teplot vzduchu mezi vnitřními prvky plotů a prostor by neměl být vyšší než standardní hodnota. Jinak může docházet k nadměrnému ochlazování lidského těla sáláním tepla na tyto povrchy a kondenzací vlhkosti z vnitřního proudění vzduchu na obvodových konstrukcích.
• V případě změny tepelného toku by měly být teplotní výkyvy uvnitř místnosti minimální. Tato vlastnost tzv. tepelná odolnost.
• Důležité je, aby vzduchotěsnost plotů nezpůsobovala silné ochlazování prostor a nezhoršovala tepelně-izolační vlastnosti konstrukcí.
• Ploty musí mít normální vlhkostní podmínky. Protože převlhčení plotů zvyšuje tepelné ztráty, způsobuje vlhkost v místnosti a snižuje životnost konstrukcí.

Aby konstrukce splňovaly výše uvedené požadavky, provádějí se tepelně technické výpočty, počítá se tepelná odolnost, paropropustnost, vzduchová propustnost a prostup vlhkosti dle požadavků regulační dokumentace.

Tepelné kvality

Z tepelných charakteristik vnějších konstrukční prvky budovy závisí na:

• Vlhkostní poměry konstrukčních prvků.
• Teplota vnitřních konstrukcí, která zajišťuje, že na nich nedochází ke kondenzaci.
• Konstantní vlhkost a teplota v prostorách, a to jak v chladném, tak teplém období.
• Množství tepla ztraceného budovou v zimní obdobíčas.

Na základě všeho výše uvedeného je tedy tepelnětechnický výpočet konstrukcí považován za důležitou fázi v procesu navrhování budov a staveb, jak občanských, tak průmyslových. Návrh začíná výběrem konstrukcí - jejich tloušťkou a sledem vrstev.

Problematika tepelně technických výpočtů

Tepelnětechnický výpočet obvodových konstrukčních prvků se tedy provádí s cílem:

1. Soulad konstrukcí s moderními požadavky na tepelnou ochranu budov a konstrukcí.
2. Zajištění příjemného mikroklimatu v interiéru.
3. Zajištění optimální tepelné ochrany plotů.

Základní parametry pro výpočet

Pro stanovení spotřeby tepla na vytápění, jakož i pro provedení tepelnětechnického výpočtu budovy, je nutné vzít v úvahu mnoho parametrů v závislosti na následujících charakteristikách:

• Účel a typ stavby.
• Geografická poloha budovy.
• Orientace stěn podle světových stran.
• Rozměry konstrukcí (objem, plocha, počet podlaží).
• Typ a rozměry oken a dveří.
• Charakteristika topného systému.
• Počet lidí v budově ve stejnou dobu.
• Materiál stěn, podlah a stropů posledního patra.
• Dostupnost systému zásobování teplou vodou.
• Typy ventilačních systémů.
• Ostatní designové prvky budov.

Výpočet tepelné techniky: program

K dnešnímu dni bylo vyvinuto mnoho programů pro tento výpočet. Výpočet se zpravidla provádí na základě metodiky stanovené v regulační a technické dokumentaci.

Tyto programy umožňují vypočítat následující:

• Tepelná odolnost.
• Tepelné ztráty konstrukcí (strop, podlaha, dveřní a okenní otvory a stěny).
• Množství tepla potřebné k ohřevu infiltrujícího vzduchu.
• Výběr článkových (bimetalových, litinových, hliníkových) radiátorů.
• Výběr deskových ocelových radiátorů.

Tepelnětechnický výpočet: příklad výpočtu pro vnější stěny

Pro výpočet je nutné určit tyto základní parametry:

• t in = 20°C je teplota proudění vzduchu uvnitř budovy, která se bere pro výpočet plotů na základě minimálních hodnot nejoptimálnější teploty odpovídající budovy a konstrukce. Je přijímáno v souladu s GOST 30494-96.

• Podle požadavků GOST 30494-96 by vlhkost v místnosti měla být 60%, v důsledku toho bude místnost vybavena normálními vlhkostními podmínkami.
• V souladu s dodatkem B SNiP 23/2003 je vlhkostní zóna suchá, což znamená, že provozní podmínky pro ploty jsou A.
• t n = -34 °C je teplota vnějšího proudění vzduchu v zimním období, která je akceptována podle SNiP na základě nejchladnějšího pětidenního období, které má pravděpodobnost 0,92.
• Z ot.per = 220 dní - to je doba trvání topného období, která je akceptována podle SNiP, přičemž průměrná denní teplota prostředí≤ 8 °C.
• T from.trans. = -5,9 °C je teplota okolí (průměr) během topného období, která je akceptována podle SNiP, s denní teplotou okolí ≤ 8 °C.

Počáteční údaje

V tomto případě bude proveden tepelně technický výpočet stěny, aby se určila optimální tloušťka panelů a tepelně izolačního materiálu pro ně. Jako vnější stěny budou použity sendvičové panely (TU 5284-001-48263176-2003).

Pohodlné podmínky

Zvažme, jak se provádí tepelně technický výpočet vnější stěny. Nejprve byste měli vypočítat požadovaný odpor přenosu tepla se zaměřením na pohodlné a hygienické podmínky:

R 0 tr = (n × (t in - t n)): (Δt n × α in), kde

n = 1 je koeficient, který závisí na poloze vnějších konstrukčních prvků vzhledem k venkovnímu vzduchu. Mělo by být převzato podle údajů SNiP 23/2003 z tabulky 6.

Δt n = 4,5 °C je standardizovaný teplotní rozdíl mezi vnitřním povrchem konstrukce a vnitřním vzduchem. Přijato podle údajů SNiP z tabulky 5.

α in = 8,7 W/m 2 °C je přenos tepla vnitřními obvodovými konstrukcemi. Údaje jsou převzaty z tabulky 5 podle SNiP.

Dosadíme data do vzorce a dostaneme:

R°tr = (1 x (20 - (-34)): (4,5 x 8,7) = 1,379 m2 °C/W.

Podmínky úspory energie

Při provádění tepelnětechnického výpočtu stěny na základě podmínek úspory energie je nutné vypočítat požadovaný odpor prostupu tepla konstrukcí. Určuje se pomocí GSOP (topné období den-stupeň, °C) pomocí následujícího vzorce:

GSOP = (t v - t od.překlad.) × Z od.překlad., kde

t in je teplota proudícího vzduchu uvnitř budovy, °C.

Z z pruhu a t od.per. je trvání (dny) a teplota (°C) období s průměrnou denní teplotou vzduchu ≤ 8 °C.

Tedy:

GSOP = (20 - (-5,9)) × 220 = 5698.

Na základě podmínek úspory energie určíme R 0 tr interpolací podle SNiP z tabulky 4:

R° tr = 2,4 + (3,0 - 2,4) × (5698 - 4000)) / (6000 - 4000)) = 2,909 (m 2 °C/W)

R° = 1/a v + R1 + 1/ a n, kde

d je tloušťka tepelné izolace, m.

l = 0,042 W/m°C je tepelná vodivost desky z minerální vlny.

α n = 23 W/m 2 °C je prostup tepla vnějších konstrukčních prvků, akceptovaný podle SNiP.

R° = 1/8,7 + d/0,042 + 1/23 = 0,158 + d/0,042.

Tloušťka izolace

Tloušťka tepelně izolačního materiálu je určena na základě skutečnosti, že R 0 = R 0 tr, zatímco R 0 tr se bere za podmínek úspory energie, tedy:

2,909 = 0,158 + d/0,042, odkud d = 0,116 m.

Značku sendvičových panelů vybíráme z katalogu s optimální tloušťkou tepelně izolačního materiálu: DP 120, přičemž celková tloušťka panelu by měla být 120 mm. Obdobně se provádějí tepelně technické výpočty budovy jako celku.

Nutnost provést výpočet

Navržené na základě tepelně technických výpočtů, provedených kompetentně, mohou uzavírací konstrukce snížit náklady na vytápění, jejichž náklady se pravidelně zvyšují. Úspora tepla je navíc považována za důležitý ekologický úkol, protože přímo souvisí se snižováním spotřeby paliva, což vede ke snižování vlivu negativních faktorů na životní prostředí.

Navíc je na místě připomenout, že nevhodně provedená tepelná izolace může vést k podmáčení konstrukcí, což bude mít za následek tvorbu plísní na povrchu stěn. Tvorba plísní zase povede ke znehodnocení dekorace interiéru(odlupování tapety a barvy, zničení vrstvy omítky). Ve zvláště pokročilých případech může být nezbytný radikální zásah.

Velmi často se stavební firmy ve své činnosti snaží využívat moderní technologie a materiály. Pouze odborník může pochopit potřebu použití konkrétního materiálu, a to jak samostatně, tak v kombinaci s jinými. Právě tepelnětechnický výpočet pomůže určit nejoptimálnější řešení, která zajistí odolnost konstrukčních prvků a minimální finanční náklady.

V klimatických podmínkách severních zeměpisných šířek je pro stavebníky a architekty nesmírně důležitý správně provedený tepelný výpočet stavby. Získané ukazatele poskytnou potřebné informace pro návrh, včetně materiálů použitých pro stavbu, dodatečné izolace, podlah a dokonce i povrchové úpravy.

Obecně platí, že výpočet tepla ovlivňuje několik postupů:

• při plánování umístění místností, nosných zdí a plotů berou návrháři v úvahu;
• vytvoření projektu konstrukce systému vytápění a větrání;
• výběr stavebních materiálů;
• rozbor provozních podmínek budovy.

To vše je propojeno jednotlivými hodnotami získanými v důsledku vypořádacích operací. V tomto článku vám řekneme, jak provést tepelný výpočet vnější stěny budovy, a také uvedeme příklady použití této technologie.

Cíle postupu

Řada cílů je relevantních pouze pro obytné budovy nebo naopak průmyslové prostory, ale většina řešených problémů je vhodná pro všechny budovy:

• Udržování příjemných klimatických podmínek uvnitř místností. Pojem „komfort“ zahrnuje jak systém vytápění, tak přirozené podmínky pro vytápění povrchu stěn, střechy a využití všech zdrojů tepla. Stejný koncept zahrnuje systém klimatizace. Bez řádného větrání, zejména ve výrobě, budou prostory nevhodné pro práci.
• Úspora elektřiny a dalších zdrojů vytápění. Platí zde následující významy:
  • měrná tepelná kapacita použitých materiálů a opláštění;
  • klima mimo budovu;
  • topný výkon.

Provádění je extrémně neekonomické topný systém, který prostě nebude využíván v patřičném rozsahu, ale bude náročný na instalaci a nákladný na údržbu. Stejné pravidlo lze použít pro drahé stavební materiály.

Výpočet tepelné techniky - co to je?

Výpočet tepla umožňuje nastavit optimální (dvě limity - minimální a maximální) tloušťku stěn obvodových a nosných konstrukcí, což zajistí dlouhodobý provoz bez zamrzání a přehřívání podlah a příček. Jinými slovy, tento postup vám umožňuje vypočítat skutečné nebo očekávané, pokud je provedeno ve fázi návrhu, tepelné zatížení budovy, které bude považováno za normu.

Analýza je založena na následujících datech:

• design místnosti - přítomnost příček, prvků odrážejících teplo, výška stropu atd.;
• rysy klimatického režimu v této oblasti - maximální a minimální hranice teploty, rozdíl a rychlost teplotních změn;
• umístění budovy v hlavních směrech, to znamená, s ohledem na absorpci slunečního tepla, v kterou denní dobu je maximální náchylnost k teplu ze slunce;
• mechanické vlivy a fyzikální vlastnosti staveniště;
• indikátory vlhkosti vzduchu, přítomnost nebo nepřítomnost ochrany stěn před pronikáním vlhkosti, přítomnost tmelů, včetně těsnících impregnací;
• provoz přirozené nebo umělé ventilace, přítomnost „skleníkového efektu“, paropropustnost a mnoho dalšího.

Současně musí posouzení těchto ukazatelů splňovat řadu norem - úroveň odolnosti proti přenosu tepla, propustnost vzduchu atd. Zvažme je podrobněji.

Požadavky na tepelně technické výpočty objektu a související dokumentaci

Státní kontrolní orgány, které řídí organizaci a regulaci výstavby, jakož i kontrolu provádění bezpečnostních předpisů, vypracovaly SNiP č. 23-02-2003, který podrobně stanoví normy pro provádění opatření pro tepelnou ochranu budov.

Dokument naznačuje inženýrská řešení, která zajistí nejhospodárnější spotřebu tepelné energie, která jde do vytápění prostor (bytových nebo průmyslových, komunálních) v topném období. Tato doporučení a požadavky byly vyvinuty s ohledem na větrání, přeměnu vzduchu a umístění bodů vstupu tepla.

SNiP je návrh zákona na federální úrovni. Krajská dokumentace je předkládána formou TSN - územních stavebních norem.

Ne všechny budovy spadají do jurisdikce těchto kódů. Zejména ty budovy, které jsou vytápěny nepravidelně nebo jsou postaveny bez vytápění, nejsou kontrolovány podle těchto požadavků. Výpočty tepla jsou povinné pro následující budovy:

• bytové - soukromé a bytové domy;
• veřejné, obecní - úřady, školy, nemocnice, školky atd.;
• průmyslové – továrny, koncerny, výtahy;
• zemědělské - jakékoli vytápěné budovy pro zemědělské účely;
• sklady – stodoly, sklady.

Text dokumentu specifikuje normy pro všechny komponenty, které jsou zahrnuty do tepelné analýzy.

Požadavky na design:

• Tepelná izolace. Jedná se nejen o uchování tepla v chladném období a prevenci podchlazení a promrznutí, ale také o ochranu před přehřátím v létě. Izolace tedy musí být obousměrná – zabraňující vlivům zvenčí a uvolňování energie zevnitř.
• Přípustná hodnota rozdílu teplot mezi atmosférou uvnitř budovy a tepelným režimem interiéru obvodových konstrukcí. To povede k hromadění kondenzace na stěnách a také k negativnímu dopadu na zdraví lidí v místnosti.
• Tepelná stabilita, tedy teplotní stabilita, zabraňující náhlým změnám ohřátého vzduchu.
• Prodyšnost. Zde je důležitá rovnováha. Na jedné straně nelze nechat budovu vychladnout aktivním přenosem tepla, na druhé straně je důležité zabránit vzniku „skleníkového efektu“. Stává se to při použití syntetické „neprodyšné“ izolace.
• Žádná vlhkost. Vysoká vlhkost– to není jen důvod vzniku plísní, ale také indikátor, díky kterému dochází k vážným ztrátám tepelné energie.

Jak udělat tepelně technické výpočty stěn domu - základní parametry

Než budete pokračovat v přímých výpočtech tepla, musíte shromáždit podrobné informace o stavbě. Zpráva bude obsahovat odpovědi na následující body:

• Účel stavby je obytný, průmyslový popř veřejné prostory, konkrétní účel.
• Zeměpisná šířka oblasti, kde se zařízení nachází nebo bude nacházet.
• Klimatické vlastnosti oblasti.
• Směr stěn je ke světovým stranám.
• Rozměry vstupních konstrukcí a okenní rámy- jejich výška, šířka, propustnost, typ oken - dřevěná, plastová atd.
• Výkon topných zařízení, rozmístění potrubí, baterií.
• Průměrný počet obyvatel nebo návštěvníků, pracovníků, pokud se jedná o průmyslové prostory, které se současně nacházejí uvnitř zdí.
• Stavební materiály, ze kterých jsou vyrobeny podlahy, stropy a jakékoli další prvky.
• Přítomnost nebo nepřítomnost nabídky horkou vodu, typ systému, který je za to zodpovědný.
• Vlastnosti větrání přirozeného (okna) i umělého - větrací šachty, klimatizace.
• Konfigurace celé budovy - počet podlaží, celková a jednotlivá plocha prostor, umístění pokojů.

Jakmile jsou tato data shromážděna, inženýr může začít s výpočty.

Nabízíme vám tři metody, které specialisté nejčastěji používají. Můžete použít i kombinovanou metodu, kdy se přebírají fakta ze všech tří možností.

Možnosti tepelných výpočtů obvodových konstrukcí

Zde jsou tři ukazatele, které budou brány jako hlavní:

• stavební plocha zevnitř;
• objem venku;
• specializované koeficienty tepelné vodivosti materiálů.

Výpočet tepla podle plochy místnosti

Ne nejekonomičtější, ale nejčastější, zejména v Rusku, metoda. Zahrnuje primitivní výpočty založené na plošném ukazateli. Toto nebere v úvahu klima, pásmo, minimální a maximální hodnoty teploty, vlhkost atd.

Také se neberou v úvahu hlavní zdroje tepelných ztrát, jako jsou:

• Ventilační systém – 30-40%.
• Sklon střechy – 10-25%.
• Okna a dveře – 15–25 %.
• Stěny – 20-30%.
• Podlaha na zemi – 5-10 %.

Tyto nepřesnosti z důvodu nezohlednění většiny důležitých prvků vedou k tomu, že samotný výpočet tepla může mít silnou chybu v obou směrech. Inženýři obvykle nechávají „rezervu“, takže musí instalovat topná zařízení, která nejsou plně využívána nebo hrozí vážné přehřátí. Často se vyskytují případy, kdy jsou topné a klimatizační systémy instalovány současně, protože neumí správně vypočítat tepelné ztráty a tepelné zisky.

Používají se „větší“ indikátory. Nevýhody tohoto přístupu:

• drahé topné zařízení a materiály;
• nepříjemné vnitřní mikroklima;
• dodatečná instalace automatické regulace teploty;
• možné zamrzání stěn v zimě.

Q=S*100 W (150 W)

• Q je množství tepla potřebné pro příjemné klima v celé budově;
• W S – vytápěná plocha místnosti, m.

Hodnota 100-150 Wattů je specifickým ukazatelem množství tepelné energie potřebné k vytopení 1 m2.

Pokud zvolíte tuto metodu, poslouchejte následující tipy:

• Pokud výška stěn (ke stropu) není větší než tři metry a počet oken a dveří na plochu je 1 nebo 2, vynásobte výsledek 100 W. Tuto hodnotu obvykle používají všechny obytné budovy, soukromé i bytové domy.
• Pokud design obsahuje dva okenní otvory nebo balkon, lodžii, pak se indikátor zvýší na 120-130 W.
• Pro průmyslové a skladovací zařízeníČastěji se bere koeficient 150 W.
• Při výběru topných zařízení (radiátorů), pokud jsou umístěny v blízkosti okna, stojí za to zvýšit jejich navržený výkon o 20-30%.

Tepelný výpočet obvodových konstrukcí dle objemu objektu

Obvykle se tato metoda používá pro ty budovy, kde vysoké stropy- více než 3 metry. Tedy průmyslové objekty. Nevýhodou tohoto způsobu je, že se nepočítá s přeměnou vzduchu, tedy s tím, že nahoře je vždy tepleji než dole.

Q=V*41 W (34 W)

• V – vnější objem budovy v metrech krychlových;
• 41 W je měrné množství tepla potřebné k vytápění jednoho metru krychlového budovy. Pokud je stavba prováděna s použitím moderních stavebních materiálů, pak je toto číslo 34 W.

• Skla v oknech:
  • dvojité balení – 1;
  • vazba – 1.25.
• Izolační materiály:
  • nový moderní vývoj – 0,85;
  • standardní zdivo ve dvou vrstvách - 1;
  • malá tloušťka stěny – 1,30.
• Teplota vzduchu v zimě:
  • -10 – 0,7;
  • -15 – 0,9;
  • -20 – 1,1;
  • -25 – 1,3.
• Procento oken v porovnání s celkovou plochou:
  • 10% – 0,8;
  • 20% – 0,9;
  • 30% – 1;
  • 40% – 1,1;
  • 50% – 1,2.

Všechny tyto chyby mohou a měly by být brány v úvahu, nicméně v reálné výstavbě se používají jen zřídka.

Příklad tepelnětechnického výpočtu vnějšího pláště budovy analýzou použité izolace

Pokud stavíte obytný dům nebo chatu svépomocí, důrazně doporučujeme vše promyslet do nejmenších detailů, abyste v konečném důsledku ušetřili peníze, vytvořili uvnitř optimální klima a zajistili dlouhodobý provoz objektu.

Chcete-li to provést, musíte vyřešit dva problémy:

• provést správný výpočet tepla;
• nainstalovat topný systém.

Příklad údajů:

• roh obývací pokoj;
• jedno okno – 8,12 m2;
• region – Moskevská oblast;
• tloušťka stěny – 200 mm;
• plocha dle vnějších parametrů – 3000*3000.

Je potřeba zjistit, jaký výkon je potřeba k vytopení 1 metru čtverečního prostoru. Výsledkem bude Qsp = 70 W. Pokud je izolace (tloušťka stěny) menší, hodnoty budou také nižší. Porovnejme:

• 100 mm – Qsp = 103 W.
• 150 mm – Qsp = 81 W.

Tento indikátor bude zohledněn při instalaci vytápění.

Software pro návrh topného systému

Pomocí počítačových programů od společnosti ZVSOFT můžete spočítat veškeré materiály vynaložené na vytápění, stejně jako sestavit podrobný půdorys komunikací s radiátory, měrnou tepelnou kapacitou, náklady na energie a komponenty.

Společnost nabízí základní CAD pro konstrukční práce jakékoliv složitosti - . V něm můžete nejen navrhnout topný systém, ale také vytvořit podrobné schéma na stavbu celého domu. To lze realizovat díky velké funkčnosti, množství nástrojů a také práci ve dvou a trojrozměrném prostoru.

K základnímu softwaru můžete nainstalovat doplněk. Tento program je navržen tak, aby navrhoval všechny inženýrské systémy včetně vytápění. S pomocí snadné funkce trasování čar a plánování vrstev, můžete navrhnout několik komunikací na jednom výkresu - zásobování vodou, elektřinou atd.

Před stavbou domu si udělejte tepelnětechnický výpočet. To vám pomůže neudělat chybu při výběru zařízení a nákupu stavebních materiálů a izolace.

Příklad tepelnětechnického výpočtu obvodových konstrukcí

1. Počáteční údaje

Technické specifikace. Vzhledem k nevyhovujícím tepelným a vlhkostním poměrům objektu je nutné zateplit jeho stěny a mansardová střecha. Za tímto účelem proveďte výpočty tepelného odporu, tepelného odporu, vzduchové a paropropustnosti obálky budovy s posouzením možnosti kondenzace vlhkosti v tloušťce plotů. Stanovte požadovanou tloušťku vrstvy tepelné izolace, nutnost použití větrových a parozábran a pořadí uspořádání vrstev v konstrukci. Vyvinout konstrukční řešení, které splňuje požadavky SNiP 23-02-2003 „Tepelná ochrana budov“ pro uzavření konstrukcí. Výpočty by měly být provedeny v souladu se souborem pravidel pro projektování a konstrukci SP 23-101-2004 „Projektování tepelné ochrany budov“.

Obecná charakteristika budovy. V obci se nachází dvoupodlažní obytný dům s podkrovím. Sviritsa, Leningradská oblast. Celková plocha vnějších obvodových konstrukcí je 585,4 m2; celková plocha stěn 342,5 m2; celková plocha oken 51,2 m2; plocha střechy – 386 m2; výška suterénu - 2,4m.

Konstrukční řešení budovy zahrnuje nosné stěny, železobetonové podlahy z dutinových panelů tloušťky 220 mm a betonový základ. Obvodové stěny jsou z cihelného zdiva a zevnitř i zvenku omítnuty maltou o tloušťce cca 2 cm.

Střecha objektu má příhradovou konstrukci s ocelovou slojovou střechou, provedenou přes laťování se sklonem 250 mm. Izolaci o tloušťce 100 mm tvoří desky z minerální vlny uložené mezi krokvemi

Objekt má stacionární elektro-akumulační vytápění. Suterén má technický účel.

Klimatické parametry. Podle SNiP 23-02-2003 a GOST 30494-96 se vypočtená průměrná teplota vnitřního vzduchu rovná

t int= 20 °C.

Podle SNiP 01/23/99 přijímáme:

1) odhadovaná teplota venkovního vzduchu v chladném období roku pro podmínky obce. Sviritsa, Leningradská oblast

t ext= -29 °C;

2) trvání topného období

z ht= 228 dní;

3) průměrná teplota venkovního vzduchu během topného období

t ht= -2,9 °C.

Součinitele prostupu tepla. Hodnoty součinitele prostupu tepla vnitřního povrchu plotů se berou takto: pro stěny, podlahy a hladké stropy α int= 8,7 W/(m2.ºС).

Hodnoty součinitele prostupu tepla vnějšího povrchu plotů se berou takto: pro stěny a obklady α ext=23; podkrovní podlahy α ext=12 W/(m2.ºС);

Standardizovaný odpor přenosu tepla. Stupňovody topné sezóny G d jsou určeny vzorcem (1)

G d= 5221 °C den.

Protože hodnota G d se liší od tabulkových hodnot, standardní hodnota R req určeno vzorcem (2).

Podle SNiP 02/23/2003 je pro získanou denostupňový normalizovaný odpor prostupu tepla R req, m 2 °C/W, je:

Pro vnější stěny 3,23;

Kryty a přesahy přes příjezdové cesty 4,81;

Oplocení nevytápěných podzemí a sklepů 4,25;

Windows a balkonové dveře 0,54.

2. Tepelnětechnický výpočet obvodových stěn

2.1. Odolnost vnějších stěn proti přenosu tepla

Vnější stěny z dutých keramických cihel a mají tloušťku 510 mm. Stěny jsou z vnitřní strany omítnuty vápenocementovou maltou tloušťky 20 mm, z vnější strany cementovou maltou stejné tloušťky.

Charakteristiky těchto materiálů - hustota γ 0, součinitel tepelné vodivosti v suchém stavu  0 a součinitel paropropustnosti μ - jsou převzaty podle tabulky. bod 9 přihlášky. V tomto případě ve výpočtech používáme součinitele tepelné vodivosti materiálů  W pro provozní podmínky B (pro mokré provozní podmínky), které se získají ze vzorce (2.5). máme:

Na vápenocementovou maltu

γ 0 = 1700 kg/m 3,

 W=0,52(1+0,168·4)=0,87 W/(m·°С),

u = 0,098 mg/(mhPa);

Pro zdění z dutých keramických cihel na cementovo-pískovou maltu

γ 0 = 1400 kg/m 3,

 W=0,41(1+0,207·2)=0,58 W/(m·°С),

u = 0,16 mg/(mhPa);

Pro cementovou maltu

γ 0 = 1800 kg/m 3,

 W=0,58(1+0,151·4)=0,93 W/(m·°С),

μ=0,09 mg/(mhPa).

Odpor prostupu tepla stěny bez izolace je roven

R o = 1/8,7 + 0,02/0,87 + 0,51/0,58 + 0,02/0,93 + 1/23 = 1,08 m2 °C/W.

V případě okenních otvorů tvořících svahy stěn je akceptován koeficient tepelné stejnoměrnosti cihlových stěn o tloušťce 510 mm r = 0,74.

Potom je snížený odpor prostupu tepla stěn budovy určený vzorcem (2.7) roven

R r o = 0,74 1,08 = 0,80 m2 °C/W.

Získaná hodnota je mnohem nižší než standardní hodnota odporu prostupu tepla, proto je nutné provést vnější tepelnou izolaci a následné omítnutí omítkové malty ochrannými a dekorativními kompozicemi vyztuženými sklovláknitou síťovinou.

Aby mohla tepelná izolace vyschnout, musí být krycí omítková vrstva paropropustná, tzn. porézní s nízkou hustotou. Vybíráme porézní cementovo-perlitovou maltu, která má následující vlastnosti:

γ 0 = 400 kg/m 3,

 0 = 0,09 W/(m °C),

 W=0,09(1+0,067·10)=0,15 W/(m·°С),

 = 0,53 mg/(m h Pa).

Celkový odpor prostupu tepla přidaných vrstev tepelné izolace R t a sádrové obložení R w by nemělo být menší

R t + R w = 3,23/0,74-1,08 = 3,28 m2 °C/W.

Předběžně (s následným upřesněním) akceptujeme tloušťku omítkového ostění 10 mm, pak se jeho odolnost proti prostupu tepla rovná

R w = 0,01/0,15 = 0,067 m2 °C/W.

Při použití pro tepelnou izolaci desek z minerální vlny vyráběné firmou JSC "Minerální vlna" Fasádní tupy  0 =145 kg/m 3,  0 =0,033,  W =0,045 W/(m °C) bude tloušťka vrstvy tepelné izolace

5 = 0,045.(3,28-0,067) = 0,145 m.

Desky Rockwool jsou k dispozici v tloušťkách od 40 do 160 mm v krocích po 10 mm. Akceptujeme standardní tloušťku tepelné izolace 150 mm. Desky tak budou položeny v jedné vrstvě.

Kontrola dodržování požadavků na úsporu energie. Návrhové schéma stěny je na obr. 1. Charakteristiky vrstev stěny a celkový odpor stěny proti prostupu tepla bez zohlednění parozábrany jsou uvedeny v tabulce. 2.1.

Tabulka 2.1

Charakteristika vrstev stěn acelkový odpor stěny vůči přenosu tepla

	Materiál vrstvy	Hustota γ 0, kg/m 3	Tloušťka δ, m	Vypočtený součinitel tepelné vodivosti λ W, W/(m K)	Návrhový odpor prostupu tepla R m2 °C)/W
	Vnitřní omítka (vápenocementová malta)
	Zdivo z dutinových keramických cihel
	Vnější omítka ( cementová malta)
	Zateplení z minerální vlny FASÁDNÍ NEPLATÍ
	Ochranná a dekorativní omítka (cement-perlitová malta)

Odpor prostupu tepla stěn budovy po zateplení bude:

RÓ = 1/8,7+4,32+1/23=4,48 m 2 °C/W.

S přihlédnutím ke koeficientu tepelné rovnoměrnosti vnějších stěn ( r= 0,74) získáme snížený odpor proti přenosu tepla

RÓ r= 4,48 0,74 = 3,32 m2 °C/W.

Přijatá hodnota RÓ r= 3,32 překračuje normu R req=3,23, protože skutečná tloušťka tepelně izolačních desek je větší než vypočtená. Tato poloha splňuje první požadavek SNiP 23-02-2003 na tepelný odpor stěny - R o ≥ R req .

Ověření shody s požadavky nahygienické, hygienické a pohodlné vnitřní podmínky. Vypočítaný rozdíl mezi vnitřní teplotou vzduchu a teplotou vnitřního povrchu stěny Δ t 0 je

Δ t 0 =n(t int – t ext)/(RÓ r ·α int)=1,0(20+29)/(3,32-8,7)=1,7°С.

Podle SNiP 02/23/2003 je pro vnější stěny obytných budov povolen teplotní rozdíl nejvýše 4,0 ºС. Takže druhá podmínka (Δ t 0 ≤Δ t n) dokončeno.

P
zkontrolujeme třetí podmínku ( τ int >t vyrostl), tzn. Je možné, aby při návrhové venkovní teplotě kondenzovala vlhkost na vnitřním povrchu stěny? t ext= -29 °C. Teplota vnitřního povrchu τ int uzavírací konstrukce (bez tepelně vodivé inkluze) je určena vzorcem

τ int = t int –Δ t 0 = 20–1,7 = 18,3 °C.

Vnitřní tlak vodní páry E int rovná se