การสร้างสภาพที่สะดวกสบายสำหรับการใช้ชีวิตหรือการทำงานเป็นงานหลักในการก่อสร้าง ส่วนสำคัญของอาณาเขตของประเทศของเราตั้งอยู่ในละติจูดเหนือที่มีอากาศหนาวเย็น ดังนั้นการรักษาอุณหภูมิที่สะดวกสบายในอาคารจึงเป็นสิ่งสำคัญเสมอ ด้วยการเติบโตของอัตราภาษีพลังงาน การลดการใช้พลังงานเพื่อให้ความร้อนมาก่อน
ลักษณะภูมิอากาศ
การเลือกโครงสร้างผนังและหลังคาขึ้นอยู่กับสภาพอากาศของพื้นที่ก่อสร้างเป็นหลัก เพื่อตรวจสอบสิ่งเหล่านี้ จำเป็นต้องอ้างถึง SP131.13330.2012 "สภาพอากาศในการก่อสร้าง" ปริมาณต่อไปนี้ใช้ในการคำนวณ:
- อุณหภูมิของช่วงห้าวันที่หนาวที่สุด โดยมีความปลอดภัย 0.92 แสดงโดย Tn;
- อุณหภูมิเฉลี่ย แสดงโดย Tot;
- duration แสดงโดย ZOT
ในตัวอย่างสำหรับ Murmansk ค่ามีค่าดังต่อไปนี้:
- Тн=-30 องศา;
- Tot=-3.4 องศา;
- ZOT=275 วัน
นอกจากนี้จำเป็นต้องตั้งอุณหภูมิการออกแบบภายในทีวีในห้องโดยกำหนดตาม GOST 30494-2011 อยู่อาศัยได้ทีวี=20 องศา
ในการคำนวณทางวิศวกรรมความร้อนของโครงสร้างที่ล้อมรอบ ให้คำนวณค่า GSOP ล่วงหน้า (วันที่ดีกรีของระยะเวลาการให้ความร้อน):
GSOP=(Tv - Tot) x ZOT.ในตัวอย่างของเรา GSOP=(20 - (-3, 4)) x 275=6435.
ตัวชี้วัดที่สำคัญ
เพื่อการเลือกวัสดุห่อหุ้มอาคารที่ถูกต้อง จำเป็นต้องพิจารณาว่าควรมีลักษณะทางความร้อนแบบใด ความสามารถของสารในการนำความร้อนนั้นมีลักษณะการนำความร้อนซึ่งแสดงด้วยตัวอักษรกรีก l (แลมบ์ดา) และวัดเป็น W / (m x deg.) ความสามารถของโครงสร้างในการกักเก็บความร้อนนั้นมีลักษณะต้านทานต่อการถ่ายเทความร้อน R และเท่ากับอัตราส่วนของความหนาต่อการนำความร้อน: R=d/l
ถ้าโครงสร้างประกอบด้วยหลายชั้น ความต้านทานจะถูกคำนวณสำหรับแต่ละชั้นแล้วสรุป
ความต้านทานการถ่ายเทความร้อนเป็นตัวบ่งชี้หลักของการก่อสร้างกลางแจ้ง ค่าของมันจะต้องเกินค่ามาตรฐาน เมื่อทำการคำนวณทางวิศวกรรมความร้อนของเปลือกอาคาร เราต้องกำหนดองค์ประกอบที่เหมาะสมในเชิงเศรษฐกิจของผนังและหลังคา
ค่าการนำความร้อน
คุณภาพฉนวนกำหนดโดยการนำความร้อนเป็นหลัก วัสดุที่ผ่านการรับรองแต่ละชิ้นผ่านการทดสอบในห้องปฏิบัติการ ซึ่งเป็นผลมาจากการที่ค่านี้กำหนดไว้สำหรับสภาวะการทำงาน "A" หรือ "B" สำหรับประเทศของเรา ภูมิภาคส่วนใหญ่สอดคล้องกับเงื่อนไขการใช้งาน "B" เมื่อทำการคำนวณทางวิศวกรรมความร้อนของโครงสร้างล้อมรอบของบ้านควรใช้ค่านี้ ค่าการนำความร้อนระบุไว้บนฉลากหรือในหนังสือเดินทางของวัสดุ แต่ถ้าไม่มี คุณสามารถใช้ค่าอ้างอิงจากหลักปฏิบัติได้ ค่าสำหรับวัสดุที่นิยมมากที่สุดมีการระบุไว้ด้านล่าง:
- อิฐธรรมดา - 0.81 W(m x deg.).
- อิฐก่อด้วยอิฐซิลิเกต - 0.87 W(m x deg.)
- แก๊สและโฟมคอนกรีต (ความหนาแน่น 800) - 0.37 W(mx deg.)
- ไม้เนื้ออ่อน - 0.18 W(m x deg.).
- โฟมอัดรีด - 0.032 W(m x deg.).
- แผ่นขนแร่ (ความหนาแน่น 180) - 0.048 W(ม. x องศา).
ค่าความต้านทานการถ่ายเทความร้อนปกติ
ค่าความต้านทานการถ่ายเทความร้อนที่คำนวณได้ไม่ควรน้อยกว่าค่าฐาน ค่าฐานถูกกำหนดตามตารางที่ 3 SP50.13330.2012 "การป้องกันความร้อนของอาคาร" ตารางกำหนดสัมประสิทธิ์ในการคำนวณค่าพื้นฐานของความต้านทานการถ่ายเทความร้อนสำหรับโครงสร้างที่ล้อมรอบและประเภทของอาคารทั้งหมด ต่อจากการคำนวณทางความร้อนที่เริ่มต้นของโครงสร้างที่ล้อมรอบ ตัวอย่างการคำนวณสามารถนำเสนอได้ดังนี้:
- Rsten=0.00035x6435 + 1.4=3.65 (ม. x องศา/กว้าง)
- Rpokr=0, 0005х6435 +2, 2=5, 41 (ม. x องศา/กว้าง)
- Rchard=0.00045x6435 + 1.9=4.79 (ม. x องศา/กว้าง)
- Rockna=0.00005x6435 + 0.3=0.62 (ม. x องศา/กว้าง)
การคำนวณทางความร้อนของโครงสร้างปิดภายนอกจะดำเนินการกับโครงสร้างทั้งหมดที่ปิดรูปร่าง "อบอุ่น" - พื้นบนพื้นหรือพื้นใต้ดินทางเทคนิค ผนังด้านนอก (รวมถึงหน้าต่างและประตู) รวมกัน ครอบคลุมหรือพื้นห้องใต้หลังคาที่ไม่มีเครื่องทำความร้อน นอกจากนี้ จะต้องคำนวณโครงสร้างภายในด้วย หากความแตกต่างของอุณหภูมิในห้องที่อยู่ติดกันมากกว่า 8 องศา
การคำนวณทางความร้อนของผนัง
ผนังและเพดานส่วนใหญ่เป็นแบบหลายชั้นและแตกต่างกันในการออกแบบ การคำนวณทางวิศวกรรมความร้อนของโครงสร้างปิดของโครงสร้างหลายชั้นมีดังนี้
ถ้าเรามองว่าเป็นผนังก่ออิฐฉาบปูน จะได้สิ่งก่อสร้างดังนี้
- ชั้นนอกของปูนหนา 3 ซม. การนำความร้อน 0.93 W(mx deg.);
- อิฐดินเหนียวแข็ง 64 ซม. การนำความร้อน 0.81 W(mx deg.);
- ชั้นในของปูนหนา 3 ซม. การนำความร้อน 0.93 W(m x deg.)
สูตรการคำนวณทางวิศวกรรมความร้อนของโครงสร้างที่ปิดล้อมมีดังนี้:
R=0.03/0.93 + 0.64/0.81 + 0.03/0.93=0.85(mx deg/W)
ค่าที่ได้จะน้อยกว่าค่าความต้านทานพื้นฐานที่กำหนดไว้ก่อนหน้านี้อย่างมากการถ่ายเทความร้อนของผนังอาคารที่อยู่อาศัยใน Murmansk 3, 65 (m x deg / W) ผนังไม่เป็นไปตามข้อกำหนดและจำเป็นต้องหุ้มฉนวน สำหรับฉนวนผนัง เราใช้แผ่นใยแร่ที่มีความหนา 150 มม. และมีค่าการนำความร้อน 0.048 วัตต์ (ม. x องศา)
เมื่อเลือกระบบฉนวนแล้ว จำเป็นต้องทำการตรวจสอบการคำนวณทางความร้อนของโครงสร้างที่ล้อมรอบ ตัวอย่างการคำนวณแสดงอยู่ด้านล่าง:
R=0.15/0.048 + 0.03/0.93 + 0.64/0.81 + 0.03/0.93=3.97(ม. x องศา/กว้าง)
ค่าที่คำนวณได้นั้นมากกว่าค่าฐาน - 3.65 (ม. x องศา / W) ผนังฉนวนตรงตามข้อกำหนดของมาตรฐาน
การคำนวณการทับซ้อนและการเคลือบแบบรวมจะดำเนินการในลักษณะเดียวกัน
การคำนวณทางวิศวกรรมความร้อนของพื้นสัมผัสกับพื้น
บ่อยครั้งในบ้านส่วนตัวหรืออาคารสาธารณะ ชั้นล่างของชั้นแรกจะทำบนพื้น ความทนทานต่อการถ่ายเทความร้อนของพื้นดังกล่าวไม่ได้มาตรฐาน แต่อย่างน้อย การออกแบบพื้นต้องไม่ปล่อยให้น้ำค้างตกลงมา การคำนวณโครงสร้างที่สัมผัสกับพื้นดินดำเนินการดังนี้: พื้นแบ่งออกเป็นแถบ (โซน) กว้าง 2 เมตรโดยเริ่มจากขอบด้านนอก มีการจัดสรรโซนดังกล่าวไม่เกินสามโซนพื้นที่ที่เหลือเป็นของโซนที่สี่ หากการออกแบบพื้นไม่มีฉนวนกันความร้อนที่มีประสิทธิภาพ ความต้านทานการถ่ายเทความร้อนของโซนจะเป็นดังนี้:
- 1 โซน – 2, 1 (mx deg/W);
- 2 โซน – 4, 3 (ม. x องศา/กว้าง);
- 3 โซน – 8, 6 (ม. x องศา/กว้าง);
- 4 โซน – 14, 3 (ม. x องศา/กว้าง)
ยิ่งพื้นห่างจากผนังด้านนอกมากเท่าไรก็ยิ่งต้านทานการถ่ายเทความร้อนได้สูงเท่านั้น ดังนั้นพวกเขาจึงมักถูก จำกัด ให้อุ่นปริมณฑลของพื้น ในเวลาเดียวกัน ความต้านทานการถ่ายเทความร้อนของโครงสร้างฉนวนจะถูกเพิ่มเข้าไปในความต้านทานการถ่ายเทความร้อนของโซน ตัวอย่างการคำนวณพื้นบนพื้นดินจะได้รับการพิจารณาด้านล่าง เอาพื้นที่พื้น 10 x 10 เท่ากับ 100 ตร.ม.
- พื้นที่ 1 โซนจะ 64 ตรว.
- พื้นที่โซน2จะ32ตรว.
- พื้นที่โซน 3 จะเป็น 4 ตารางเมตร
ความต้านทานการถ่ายเทความร้อนบนพื้นโดยเฉลี่ย:Rfloor=100 / (64/2, 1 + 32/4, 3 + 4/8, 6)=2.6 (ม. x องศา/ อ.).
เมื่อเสร็จสิ้นฉนวนของพื้นด้วยแผ่นโฟมโพลีสไตรีนหนา 5 ซม. แถบกว้าง 1 เมตร เราได้ค่าความต้านทานการถ่ายเทความร้อนเฉลี่ย:
Рpol=100 / (32/2, 1 + 32/(2, 1+0, 05/0, 032) + 32/4, 3 + 4/8, 6)=4, 09 (ม. x องศา/กว้าง).
โปรดทราบว่าไม่เพียงแต่คำนวณพื้นในลักษณะนี้เท่านั้น แต่ยังรวมถึงโครงสร้างผนังที่สัมผัสกับพื้นด้วย (ผนังของพื้นปิดภาคเรียน, ชั้นใต้ดินที่อบอุ่น)
การคำนวณทางความร้อนของประตู
ค่าพื้นฐานของความต้านทานการถ่ายเทความร้อนของประตูทางเข้าคำนวณต่างกันบ้าง ในการคำนวณคุณต้องคำนวณความต้านทานการถ่ายเทความร้อนของผนังก่อนตามเกณฑ์ด้านสุขอนามัยและสุขอนามัยน้ำค้าง): Rst=(ทีวี - Tn) / (DTn x av).
ที่นี่ ДТн - ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างพื้นผิวด้านในของผนังกับอุณหภูมิของอากาศในห้อง ถูกกำหนดตามกฎเกณฑ์และสำหรับที่อยู่อาศัยคือ 4.0
av - การถ่ายเทความร้อน ค่าสัมประสิทธิ์ของพื้นผิวด้านในของผนังตามการร่วมทุนคือ 8, 7.ค่าพื้นฐานของประตูจะเท่ากับ 0, 6xRst.
สำหรับการออกแบบประตูที่เลือก จำเป็นต้องทำการคำนวณทางเทอร์โมเทคนิคสำหรับการตรวจสอบโครงสร้างที่ล้อมรอบ ตัวอย่างการคำนวณประตูทางเข้า:
Rdv=0.6 x (20-(-30))/(4 x 8.7)=0.86 (mx deg/W).
ค่าการออกแบบนี้จะตรงกับประตูที่หุ้มฉนวนด้วยแผ่นขนแร่หนา 5 ซม.
ข้อกำหนดที่ซับซ้อน
คำนวณผนัง พื้นหรือวัสดุปิดผิวเพื่อตรวจสอบข้อกำหนดองค์ประกอบต่อองค์ประกอบในข้อบังคับ ชุดของกฎเกณฑ์ยังกำหนดข้อกำหนดที่สมบูรณ์ซึ่งกำหนดลักษณะคุณภาพของฉนวนของโครงสร้างที่ปิดล้อมทั้งหมดโดยรวม ค่านี้เรียกว่า "คุณสมบัติการป้องกันความร้อนจำเพาะ" ไม่ใช่การคำนวณทางเทอร์โมเทคนิคเดียวของโครงสร้างล้อมรอบที่สามารถทำได้โดยไม่ต้องตรวจสอบ ตัวอย่างการคำนวณ JV แสดงอยู่ด้านล่าง
| ชื่อออกแบบ | สี่เหลี่ยม | R | A/R |
| กำแพง | 83 | 3, 65 | 22, 73 |
| ปก | 100 | 5, 41 | 18, 48 |
| เพดานห้องใต้ดิน | 100 | 4, 79 | 20, 87 |
| หน้าต่าง | 15 | 0, 62 | 24, 19 |
| ประตู | 2 | 0, 8 | 2, 5 |
| จำนวนเงิน | 88, 77 |
กบ \u003d 88, 77 / 250 \u003d 0.35 ซึ่งน้อยกว่าค่าปกติที่ 0.52 ในกรณีนี้ พื้นที่และปริมาตรจะถูกใช้สำหรับบ้านขนาด 10 x 10 x 2.5 ม. การถ่ายเทความร้อน แนวต้านเท่ากับค่าฐาน
ค่าปกติถูกกำหนดตามการร่วมทุน ขึ้นอยู่กับปริมาณความร้อนของบ้าน
นอกเหนือจากข้อกำหนดที่ซับซ้อน ในการจัดทำหนังสือเดินทางพลังงาน พวกเขายังทำการคำนวณทางวิศวกรรมความร้อนของโครงสร้างที่ปิดล้อมด้วย ตัวอย่างหนังสือเดินทางมีอยู่ในภาคผนวกของ SP50.13330.2012
สัมประสิทธิ์ความสม่ำเสมอ
การคำนวณข้างต้นทั้งหมดใช้สำหรับโครงสร้างที่เป็นเนื้อเดียวกัน ซึ่งค่อนข้างหายากในทางปฏิบัติ เพื่อคำนึงถึงความไม่เท่าเทียมกันที่ลดความต้านทานต่อการถ่ายเทความร้อน จึงมีการแนะนำปัจจัยการแก้ไขสำหรับความสม่ำเสมอของความร้อน r โดยคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงความต้านทานการถ่ายเทความร้อนที่เกิดจากการเปิดหน้าต่างและประตู มุมภายนอก การรวมที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน (เช่น ทับหลัง คาน สายพานเสริมแรง) สะพานเย็น ฯลฯ
การคำนวณสัมประสิทธิ์นี้ค่อนข้างซับซ้อน ดังนั้นในรูปแบบที่เรียบง่าย คุณสามารถใช้ค่าโดยประมาณจากเอกสารอ้างอิงได้ ตัวอย่างเช่น สำหรับงานก่ออิฐ - 0.9 แผงสามชั้น - 0.7.
ฉนวนกันเสียง
เมื่อเลือกระบบฉนวนสำหรับบ้าน เป็นเรื่องง่ายที่จะทำให้แน่ใจว่าแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะปฏิบัติตามข้อกำหนดการป้องกันความร้อนที่ทันสมัยโดยไม่ใช้ฉนวนที่มีประสิทธิภาพ ดังนั้น หากคุณใช้อิฐดินเหนียวแบบดั้งเดิม คุณจะต้องก่ออิฐที่มีความหนาหลายเมตร ซึ่งไม่สามารถทำได้ในเชิงเศรษฐกิจ ในขณะเดียวกัน ค่าการนำความร้อนต่ำของฉนวนสมัยใหม่จากโพลีสไตรีนที่ขยายตัวหรือสโตนวูลช่วยให้คุณจำกัดความหนาไว้ที่ 10-20 ซม.
ตัวอย่างเช่น เพื่อให้ได้ค่าความต้านทานการถ่ายเทความร้อนพื้นฐานที่ 3.65 (mx deg/W) คุณจะต้อง:
- กำแพงอิฐหนา 3 เมตร
- วางบล็อคคอนกรีตโฟม 1, 4 เมตร;
- ฉนวนขนแร่ 0.18 ม.