W jednym z poprzednich artykułów omówiliśmy drzwi kompozytowe i pokrótce poruszyliśmy bloki z przekładką termiczną. Teraz poświęcamy im osobną publikację, ponieważ są to dość ciekawe produkty, można powiedzieć - już osobna nisza w budownictwie drzwiowym. Niestety w tym segmencie nie wszystko jest jasne, są osiągnięcia, jest farsa. Teraz naszym zadaniem jest zrozumienie funkcji Nowa technologia, aby zrozumieć, gdzie kończą się technologiczne „gadżety”, a zaczynają gry marketingowe.

Aby zrozumieć, jak działają drzwi oddzielone termicznie i które z nich można za takie uznać, będziesz musiał zagłębić się w szczegóły, a nawet przypomnieć sobie trochę szkolnej fizyki.

Jeśli nadal nie jesteś zdecydowany, sprawdź nasze oferty

1. To naturalny proces dążenia do równowagi. Polega na wymianie/przenoszeniu energii pomiędzy ciałami o różnych temperaturach.
2. Co ciekawe, cieplejsze ciała oddają energię zimniejszym.
3. Naturalnie przy takim powrocie cieplejsze partie ochładzają się.
4. Substancje i materiały o różnym natężeniu przenoszą ciepło.
5. Definicja współczynnika przewodności cieplnej (oznaczona jako c) oblicza, ile ciepła przejdzie przez próbkę o danym rozmiarze, w danej temperaturze, w ciągu sekundy. Czyli w zastosowaniach istotna będzie powierzchnia i grubość części, a także właściwości substancji, z której jest wykonana. Niektóre wskaźniki do zilustrowania:
   • aluminium - 202 (W/(m*K))
   • stal - 47
   • woda - 0,6
   • wełna mineralna - 0,35
   • powietrze - 0,26

Przewodność cieplna w budownictwie, aw szczególności w przypadku drzwi metalowych

Wszystkie załączone budownictwo przenosić ciepło. Dlatego w naszych szerokościach geograficznych zawsze dochodzi do utraty ciepła w mieszkaniu, a ogrzewanie jest koniecznie wykorzystywane do ich uzupełnienia. Okna i drzwi montowane w otworach mają nieproporcjonalnie cieńszą grubość niż ściany, dlatego zazwyczaj straty ciepła są tutaj o rząd wielkości większe niż przez ściany. Plus, zwiększona przewodność cieplna metali.

Jak wyglądają problemy.

Oczywiście najbardziej cierpią drzwi, które są montowane przy wejściu do budynku. Ale wcale, ale tylko wtedy, gdy temperatura znacznie różni się od wewnętrznej i zewnętrznej. Na przykład wspólne drzwi wejściowe zimą są zawsze całkowicie zimne, nie ma szczególnych problemów z drzwiami stalowymi do mieszkania, ponieważ na wejściu jest cieplej niż na ulicy. Ale bloki drzwi domków działają w temperaturze granicznej - wymagają specjalnej ochrony.

Oczywiście, aby wykluczyć lub ograniczyć przenoszenie ciepła, konieczne jest sztuczne wyrównanie temperatur wewnętrznych i „zewnętrznych”. W rzeczywistości tworzy się duża warstwa powietrza. Tradycyjnie istnieją trzy sposoby:

• Pozwól drzwiom zamarznąć, instalując drugi blok drzwi od wewnątrz. Powietrze grzewcze nie dociera do drzwi wejściowych i nie ma gwałtownego spadku temperatury - nie ma kondensatu.
• Sprawiają, że drzwi są zawsze ciepłe, czyli budują przedsionek na zewnątrz bez ogrzewania. Wyrównuje temperaturę na zewnętrznej powierzchni drzwi, a ogrzewanie ociepla ich wewnętrzne warstwy.
• Czasami pomaga zorganizowanie kurtyny powietrznej termicznej, elektrycznego ogrzewania płótna lub ogrzewania podłogowego w pobliżu drzwi wejściowych.

Oczywiście same drzwi stalowe powinny być jak najbardziej zaizolowane. Dotyczy to zarówno wnęk pudełka i płótna, jak i zboczy. Oprócz ubytków, wyściółki przeciwdziałają przenoszeniu ciepła (im grubsze i bardziej „puszyste” – tym lepiej).

Technologia przekładki termicznej

Odwieczne marzenie dewelopera, aby na zawsze i nieodwołalnie pokonać wymianę ciepła. Wady są takie jak najbardziej ciepłe materiały, z reguły najbardziej kruchy i słabo nośny, ze względu na fakt, że opór wymiany ciepła jest silnie zależny od gęstości. Aby wzmocnić materiały porowate (zawierające gazy), należy je połączyć z mocniejszymi warstwami – tak powstają kanapki.

Jednak moduł drzwiowy jest samonośną konstrukcją przestrzenną, która nie może istnieć bez ramy. A potem pojawiają się inne nieprzyjemne momenty, które nazywane są „zimnymi mostami”. Oznacza to, że bez względu na to, jak dobrze izolowane są stalowe drzwi wejściowe, niektóre elementy przechodzą przez nie. Są to: ścianki pudła, obwód płótna, usztywnienia, zamki i okucia – a wszystko to wykonane jest z metalu.

W pewnym momencie producenci konstrukcji aluminiowych znaleźli rozwiązanie dla niektórych aktualne kwestie. Jeden z najbardziej przewodzących ciepło materiałów (stopy aluminium) postanowiono podzielić materiałem mniej przewodzącym ciepło. Wielokomorowy profil został „przecięty” w przybliżeniu na pół i wykonano tam polimerową wkładkę („mostek termiczny”). Aby nośność nie została szczególnie naruszona, zastosowano nowy i dość drogi materiał - poliamid (często w połączeniu z włóknem szklanym).

Główną ideą takich konstrukcyjnych rozwiązań jest zwiększenie właściwości izolacyjnych, unikanie tworzenia dodatkowych pustaków drzwiowych i wiatrołapów.

W ostatnim czasie na rynku pojawiły się wysokiej jakości drzwi wejściowe z przekładką termiczną składane z importowanych profili. Wykonane są w podobnej technologii jak "ciepłe" systemy aluminiowe. Tworzony jest tylko profil przewoźnika Stal walcowana. Oczywiście nie ma tu wytłaczania - wszystko odbywa się na sprzęcie do gięcia. Konfiguracja profili jest bardzo złożona, wykonuje się specjalne rowki pod montaż mostka termicznego. Wszystko układa się tak, aby część poliamidowa o przekroju w kształcie litery H przechodziła wzdłuż linii płótna i łączyła obie połówki profilu. Montaż produktów odbywa się za pomocą docisku (walcowania), połączenie metalu i poliamidu można skleić.

Z takich profili montuje się mocną ramę płótna, stojaki i nadproża ramy, a także próg. Oczywiście istnieją pewne różnice w konfiguracji sekcji: usztywnienie może być prostym kwadratem, a zapewnienie ćwiartki lub napływu wstęgi na ganek jest nieco bardziej skomplikowane. Poszycie ramy zasilającej wykonane jest wg tradycyjny wzór, tylko z blachami po obu stronach. Wizjer jest często porzucany.

Nawiasem mówiąc, istnieje ciekawy system, w którym płótno na harpunach polimerowych (z elastycznymi uszczelkami) jest dosłownie całkowicie rekrutowane z profilu z przekładką termiczną. Jego ściany zastępują arkusze poszycia.

Naturalnie na rynku pojawiły się „śmieszne” drzwi, które bezlitośnie wykorzystują koncepcję przekładki termicznej. W najlepszym przypadku przeprowadza się pewne strojenie zwykłych stalowych drzwi.

1. Przede wszystkim producenci usuwają usztywnienia. Od razu pojawiają się problemy ze sztywnością przestrzenną płótna, odpornością na uginanie, „kolcowym” otwieraniem poszycia itp. Jako wyjście, czasami do metalowych arkuszy skóry przymocowane są słabo rozwinięte usztywnienia. Niektóre z nich są przymocowane do arkusza zewnętrznego, inne do wewnętrznego. Aby jakoś ustabilizować konstrukcję, wnękę wypełnia się pianką, która jednocześnie pełni funkcję kształtującą i skleja obie blachy. Istnieją modele, w których w piankę wkłada się metalową siatkę / kratkę, aby atakujący nie mógł wyciąć otworu przelotowego w płótnie.
2. Skrajne lica skrzydła i skrzynki mogą mieć nawet niewielkie wkładki oddzielające, jednak o nieznanej charakterystyce.Generalnie cała konstrukcja niewiele różni się od zwykłych chińskich drzwi. Mamy tylko cienką skorupę, wypełnioną tylko pianką.

Innym trikiem jest wziąć zwykłe drzwi z przetłoczeniami (biorąc pod uwagę chytre podejście do biznesu - zwykle niskiej jakości) i włożyć w płótno watę i dodatkowo warstwę np. pianki. Następnie produkt otrzymuje tytuł „kanapki z przekładką termiczną” i szybko jest sprzedawany jako innowacyjny model. Zgodnie z tą zasadą wszystkie stalowe bloki drzwi można zapisać w tej kategorii, ponieważ izolacja i ozdobne wykończenie znacznie ograniczyć straty ciepła.

1.4 Opór przenikania ciepła zewnętrznych drzwi i bram

Dla drzwi zewnętrznych wymagany opór przenikania ciepła R o tr musi wynosić co najmniej 0,6 R ref ścian budynków i budowli, określony wzorami (1) i (2).

0,6R około tr \u003d 0,6 * 0,57 \u003d 0,3 m² ºС / W.

Na podstawie przyjętych projektów drzwi zewnętrznych i wewnętrznych, zgodnie z tabelą A.12, przyjmuje się ich opory cieplne.

na wolnym powietrzu drzwi drewniane i podwójne bramy 0,43 m² ºС/W.

Drzwi wewnętrzne pojedynczy 0,34 m² ºС/W

1.5 Opór przenikania ciepła wypełnień świetlików

Dla wybranego typu oszklenia zgodnie z Załącznikiem A określa się wartość oporu cieplnego na przenikanie ciepła otworów świetlnych.

Jednocześnie opór przenikania ciepła wypełnień doświetlaczy zewnętrznych R ok musi być nie mniejszy niż standardowy opór przenikania ciepła

określony zgodnie z tabelą 5.1 i nie mniejszy niż wymagany opór

R= 0,39, określone zgodnie z tabelą 5.6

Opór przenikania ciepła wypełnień otworów świetlnych, oparty na różnicy między obliczonymi temperaturami powietrza wewnętrznego t in (tabela A.3) i powietrza zewnętrznego t n oraz z wykorzystaniem tabeli A.10 (t n to temperatura pięciu najzimniejszych -okres dzienny).

Rt \u003d t w - (- t n) \u003d 18- (-29) \u003d 47 m² ºС / W

R ok \u003d 0,55 -

do potrójnego oszklenia w drewnianych oprawach dzielonych.

Jeżeli stosunek powierzchni przeszklenia do powierzchni wypełnienia otworu świetlnego w oprawie drewnianej wynosi 0,6 - 0,74, to wskazywaną wartość R ok należy zwiększyć o 10%

R \u003d 0,55 ∙ 1,1 \u003d 0,605 m 2 Cº / W.

1.6 Opór przenikania ciepła ściany wewnętrzne i przegrody

Sekcja 13. - trójnik na przejście 1 szt. z = 1,2; - wylot 2 szt. z = 0,8; Sekcja 14. - wylot 1 szt. z = 0,8; - zawór 1 szt. z = 4,5; Podobnie wyznacza się współczynniki oporów lokalnych pozostałych odcinków instalacji grzewczej budynku mieszkalnego i garażu. 1.4.4. Postanowienia ogólne wykonanie instalacji ogrzewania garażu. System...

Ochrona termiczna budynków. SNiP 3.05.01-85* Wewnętrzne instalacje sanitarne. GOST 30494-96 Budynki mieszkalne i publiczne. Parametry mikroklimatu pomieszczenia. GOST 21.205-93 SPDS. Konwencje elementy instalacji sanitarnych. 2. Określenie mocy cieplnej systemu grzewczego Obejmujące konstrukcje budynku są reprezentowane przez ściany zewnętrzne, strop nad ostatnim piętrem ...

... ; m3; W/m3 ∙ °С. Warunek musi być spełniony. Wartość standardową przyjmuje się zgodnie z tabelą 4, w zależności od. Wartość znormalizowanej właściwej charakterystyki termicznej dla budynek cywilny(baza turystyczna). Od 0,16< 0,35, следовательно, условие выполняется. 3 РАСЧЕТ ПОВЕРХНОСТИ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ Для поддержания в помещении требуемой температуры необходимо, ...

Projektant. Sanitarne wewnętrzne urządzenia techniczne: o godzinie 3 - H 1 Ogrzewanie; wyd. IG Staroverov, Yu.I. Schiller. - M: Stojizdat, 1990 - 344 s. 8. Lavrent'eva V. M., Bocharnikova O. V. Ogrzewanie i wentylacja budynku mieszkalnego: MU. - Nowosybirsk: NGASU, 2005. - 40 str. 9. Eremkin A. I., Koroleva T. I. Reżim termiczny budynków: Instruktaż. - M.: Wydawnictwo DIA, 2000. - 369 s. ...

Wymagany całkowity opór przenikania ciepła dla drzwi zewnętrznych (z wyjątkiem drzwi balkonowych) musi wynosić co najmniej 0,6
dla ścian budynków i budowli, ustalona przy obliczonej zimowej temperaturze powietrza zewnętrznego, równej średniej temperaturze najzimniejszego pięciodniowego okresu z zabezpieczeniem 0,92.

Akceptujemy rzeczywisty całkowity opór przenikania ciepła drzwi zewnętrznych
=
, a następnie rzeczywisty opór przenikania ciepła drzwi zewnętrznych
, (m 2 С) / W,

, (18)

gdzie t in, t n, n, Δt n, α in jest takie samo jak w równaniu (1).

Współczynnik przenikania ciepła drzwi zewnętrznych k dv, W / (m 2 С) oblicza się zgodnie z równaniem:

.

Przykład 6. Obliczenia termotechniczne ogrodzeń zewnętrznych

Wstępne dane.

Budynek jest mieszkalny, t в = 20С .

Wartości charakterystyki termicznej i współczynników t xp (0,92) = -29С (dodatek A);

α w \u003d 8,7 W / (m 2 С) (tabela 8); Δt n \u003d 4С (tabela 6).

Procedura obliczeniowa.

Określ rzeczywisty opór przenikania ciepła drzwi zewnętrzne
zgodnie z równaniem (18):

(m 2 С) / W.

Współczynnik przenikania ciepła drzwi zewnętrznych k dv określa wzór:

W / (m 2 С).

2 Obliczanie odporności cieplnej ogrodzeń zewnętrznych w okresie ciepłym

Ogrodzenia zewnętrzne są badane pod kątem odporności na ciepło w obszarach o średniej miesięcznej temperaturze powietrza w lipcu 21°C i wyższej. Ustalono, że wahania temperatury powietrza na zewnątrz A t n, С występują cyklicznie, zgodnie z prawem sinusoidy (rysunek 6) i z kolei powodują wahania rzeczywistej temperatury na wewnętrznej powierzchni ogrodzenia
, które również przepływają harmonicznie zgodnie z prawem sinusoidy (Rysunek 7).

Odporność na ciepło jest właściwością ogrodzenia polegającą na utrzymywaniu względnie stałej temperatury na wewnętrznej powierzchni τ w, С, przy wahaniach zewnętrznych wpływów termicznych
, С i zapewniają komfortowe warunki w pomieszczeniu. W miarę oddalania się od powierzchni zewnętrznej amplituda wahań temperatury w grubości ogrodzenia, A τ , С, maleje głównie w grubości warstwy znajdującej się najbliżej powietrza zewnętrznego. Ta warstwa o grubości δ rk, m nazywana jest warstwą ostrych wahań temperatury A τ , С.

Rysunek 6 - Wahania przepływów ciepła i temperatur na powierzchni ogrodzenia

Rysunek 7 - Tłumienie wahań temperatury w ogrodzeniu

Badanie żaroodporności przeprowadza się dla ogrodzeń poziomych (przykrywających) i pionowych (ściennych). Najpierw ustala się dopuszczalną (wymaganą) amplitudę wahań temperatury powierzchni wewnętrznej
ogrodzenia zewnętrzne z uwzględnieniem wymagań sanitarno-higienicznych wg wyrażenia:

, (19)

gdzie t nl to średnia miesięczna temperatura powietrza na zewnątrz w lipcu (miesiącu letnim), С, .

Wahania te wynikają z wahań obliczonych temperatur zewnętrznych.
,С, określone wzorem:

gdzie A t n jest maksymalną amplitudą dziennych wahań powietrza zewnętrznego w lipcu, С, ;

ρ jest współczynnikiem pochłaniania promieniowania słonecznego przez materiał powierzchni zewnętrznej (tabela 14);

I max, I cf - odpowiednio maksymalne i średnie wartości całkowitego promieniowania słonecznego (bezpośredniego i rozproszonego), W / m 3, wzięte:

a) dla ścian zewnętrznych - jak dla powierzchni pionowych o orientacji zachodniej;

b) dla powłok - jak dla powierzchnia pozioma ;

α n - współczynnik przenikania ciepła zewnętrznej powierzchni ogrodzenia w warunkach letnich, W / (m 2 С), równy

gdzie υ to maksymalna średnia prędkości wiatru w lipcu, ale nie mniejsza niż 1 m/s.

Tabela 14 - Współczynnik absorpcji promieniowania słonecznego ρ

Wielkość rzeczywistych fluktuacji na płaszczyźnie wewnętrznej
,С, będzie zależeć od właściwości materiału, charakteryzujących się wartościami D, S, R, Y, α n i przyczyniających się do tłumienia amplitudy   wahań temperatury w grubości ogrodzenia А t . Współczynnik tłumienia określone wzorem:

gdzie D jest bezwładnością cieplną otaczającej konstrukcji, określoną wzorem ΣD i = ΣR i ·S i ;

e = 2,718 to podstawa logarytmu naturalnego;

S 1 , S 2 , ..., S n - obliczone współczynniki pochłaniania ciepła przez materiał poszczególnych warstw ogrodzenia (Załącznik A, Tablica A.3) lub Tablica 4;

α n jest współczynnikiem przenikania ciepła zewnętrznej powierzchni ogrodzenia, W / (m 2 С), jest określony wzorem (21);

Y 1 , Y 2 ,…, Y n to współczynnik pochłaniania ciepła przez materiał zewnętrznej powierzchni poszczególnych warstw ogrodzenia, określony wzorami (23 ÷ 26).

,

gdzie δ i jest grubością poszczególnych warstw przegród zewnętrznych budynku, m;

λ i jest współczynnikiem przewodności cieplnej poszczególnych warstw przegród zewnętrznych budynku, W/(m С) (Załącznik A, Tabela A.2).

Współczynnik pochłaniania ciepła zewnętrznej powierzchni Y, W / (m 2 С) oddzielnej warstwy zależy od wartości jej bezwładności cieplnej i jest określany podczas obliczeń, zaczynając od pierwszej warstwy od wewnętrznej powierzchni pomieszczenia do zewnętrznego.

Jeżeli pierwsza warstwa ma D i ≥1, to należy przyjąć współczynnik pochłaniania ciepła zewnętrznej powierzchni warstwy Y 1

Y 1 = S 1 . (23)

Jeśli pierwsza warstwa ma Di< 1, то коэффициент теплоусвоения наружной поверхности слоя следует определить расчетом для всех слоев ограждающей конструкции, начиная с первого слоя:

dla pierwszej warstwy
; (24)

dla drugiej warstwy
; (25)

dla n-tej warstwy
, (26)

gdzie R 1, R 2, ..., R n - opór cieplny 1., 2. i n-tej warstwy ogrodzenia, (m 2 С) / W, określony wzorem
;

α в - współczynnik przenikania ciepła wewnętrznej powierzchni ogrodzenia, W / (m 2 С) (tabela 8);

Dla znanych wartości I
określić rzeczywistą amplitudę wahań temperatury wewnętrznej powierzchni przegród zewnętrznych budynku
C,

. (27)

Otaczająca konstrukcja spełni wymagania odporności cieplnej, jeśli warunek zostanie spełniony

(28)

W tym przypadku osłaniająca konstrukcja zapewnia komfortowe warunki dla pomieszczenia, chroniąc je przed skutkami zewnętrznych wahań ciepła. Jeśli
, wówczas otaczająca struktura nie jest odporna na ciepło, wówczas konieczne jest wzięcie na warstwy zewnętrzne (bliżej powietrza zewnętrznego) materiału o wysokim współczynniku pochłaniania ciepła S, W / (m 2 С).

Przykład 7. Obliczenie oporu cieplnego ogrodzenia zewnętrznego

Wstępne dane.

Struktura otaczająca, składająca się z trzech warstw: tynk z zaprawy cementowo-piaskowej o gęstości nasypowej γ 1 = 1800 kg / m 3, grubość δ 1 = 0,04 m, λ 1 = 0,76 W / (m С); warstwa izolacji wykonana ze zwykłych cegieł glinianych γ 2 = 1800 kg / m 3, grubość δ 2 = 0,510 m, λ 2 = 0,76 W / (m С); okładzina cegła silikatowaγ 3 \u003d 1800 kg / m 3, grubość δ 3 \u003d 0,125 m, λ 3 \u003d 0,76 W / (m С).

Teren budowy - Penza.

Szacunkowa temperatura powietrza wewnętrznego t in = 18 С .

Reżim wilgotności w pomieszczeniu jest normalny.

Warunki pracy

Szacunkowe wartości charakterystyk i współczynników termicznych we wzorach:

t nl \u003d 19,8С;

R 1 \u003d 0,04 / 0,76 \u003d 0,05 (m2 ° C) / W;

R 2 \u003d 0,51 / 0,7 \u003d 0,73 (m 2 ° C) / W;

R 3 \u003d 0,125 / 0,76 \u003d 0,16 (m2 ° C) / W;

S 1 \u003d 9,60 W / (m 2 ° C); S 2 \u003d 9,20 W / (m 2 ° C);

S 3 \u003d 9,77 W / (m 2 ° C); (Dodatek A, Tabela A.2);

V \u003d 3,9 m / s;

I t n \u003d 18,4 С;

I max \u003d 607 W / m2, I cf \u003d 174 W / m2;

ρ= 0,6 (tabela 14);

re = R ja S ja = 0,05 9,6 + 0,73 9,20 + 0,16 9,77 = 8,75;

α w \u003d 8,7 W / (m 2 ° C) (tabela 8),

Procedura obliczeniowa.

1. Wyznacz dopuszczalną amplitudę wahań temperatury powierzchni wewnętrznej
ogrodzenie zewnętrzne wg wzoru (19):

2. Obliczamy obliczoną amplitudę wahań temperatury zewnętrznej
według wzoru (20):

gdzie α n jest określone równaniem (21):

W / (m 2 С).

3. W zależności od bezwładności cieplnej przegród zewnętrznych D i = R i S i = 0,05 9,6 = 0,48<1, находим коэффициент теплоусвоения наружной поверхности для каждого слоя по формулам  (24 – 26):

W / (m2 ° C).

W / (m2 ° C).

W / (m2 ° C).

4. Wyznaczamy współczynnik tłumienia obliczonej amplitudy oscylacji powietrza zewnętrznego V w grubości ogrodzenia zgodnie ze wzorem (22):

5. Obliczamy rzeczywistą amplitudę wahań temperatury wewnętrznej powierzchni przegród zewnętrznych budynku
, С.

Jeżeli warunek, wzór (28), jest spełniony, konstrukcja spełnia wymagania dotyczące stabilności termicznej.

Zgodnie z tabelą A11 określamy opór cieplny drzwi zewnętrznych i wewnętrznych: R nd \u003d 0,21 (m 2 0 C) / W, dlatego akceptujemy podwójne drzwi zewnętrzne; R vd1 \u003d 0,34 (m 2 0 C) / W, R vd2 \u003d 0,27 (m 2 0 C) / W.

Następnie korzystając ze wzoru (6) wyznaczamy współczynnik przenikania ciepła drzwi zewnętrznych i wewnętrznych:

W/m 2 ok. C

W/m 2 ok. C

2 Obliczanie strat ciepła

Straty ciepła są warunkowo podzielone na podstawowe i dodatkowe.

Straty ciepła przez wewnętrzne konstrukcje otaczające między pomieszczeniami są obliczane, jeśli różnica temperatur po obu stronach wynosi > 3 0 С.

Główne straty ciepła w pomieszczeniu, W, określa wzór:

gdzie F jest szacowaną powierzchnią ogrodzenia, m 2.

Straty ciepła, zgodnie ze wzorem (9), zaokrągla się w górę do 10 W. Przyjęto temperaturę t w pokojach narożnych o 2 0 C wyższą niż norma. Obliczamy straty ciepła dla ścian zewnętrznych (NS) i wewnętrznych (VS), ścianek działowych (Pr), stropów nad piwnicą (PL), potrójnych okien (TO), dwuskrzydłowych drzwi zewnętrznych (DD), drzwi wewnętrznych (DV), podłogi na poddaszu(PT).

Przy obliczaniu strat ciepła przez stropy nad piwnicą przyjmuje się, że temperatura powietrza zewnętrznego t n jest temperaturą najzimniejszego pięciodniowego okresu z zabezpieczeniem 0,92.

Dodatkowe straty ciepła obejmują straty ciepła, które zależą od orientacji pomieszczeń względem stron świata, od wiatru, konstrukcji drzwi zewnętrznych itp.

Dodatek do orientacji otaczających struktur wzdłuż punktów kardynalnych przyjmuje się w wysokości 10% głównych strat ciepła, jeśli ogrodzenie jest skierowane na wschód (E), północ (N), północny wschód (NE) i północny zachód (NW) i 5% - jeśli zachód (W) i południowy wschód (SE). Dodatek do ogrzewania zimnego powietrza napływającego przez drzwi zewnętrzne na wysokości budynku H, m, od głównych strat ciepła bierzemy 0,27N zewnętrzna ściana.

Zużycie ciepła do ogrzewania nawiewanego powietrza wentylacyjnego, W, określa się ze wzoru:

gdzie L p - zużycie powietrza nawiewanego, m 3 / h, dla salony przyjmujemy 3m 3 /h na 1m 2 części mieszkalnej i kuchennej;

 n - gęstość powietrza zewnętrznego równa 1,43 kg / m3;

c - ciepło właściwe, równe 1 kJ / (kg 0 С).

Wydzielenia ciepła w gospodarstwie domowym uzupełniają wymianę ciepła urządzeń grzewczych i są obliczane według wzoru:

, (11)

gdzie F p jest powierzchnią podłogi ogrzewanego pomieszczenia, m 2.

Całkowite (całkowite) straty ciepła kondygnacji budynku Q definiuje się jako sumę strat ciepła wszystkich pomieszczeń, w tym klatek schodowych.

Następnie obliczamy specyficzną charakterystykę cieplną budynku, W / (m 3 0 C), zgodnie ze wzorem:

, (13)

gdzie  jest współczynnikiem uwzględniającym wpływ lokalnych warunków klimatycznych (dla Białorusi
);

V zd - kubatura budynku, przyjęta zgodnie z pomiarem zewnętrznym, m 3.

Pokój 101 - kuchnia; t w \u003d 17 + 2 0 C.

Obliczamy straty ciepła przez ścianę zewnętrzną z orientacją północno-zachodnią (C):

powierzchnia ściany zewnętrznej F = 12,3 m 2;

różnica temperatur t= 41 0 C;

współczynnik uwzględniający położenie zewnętrznej powierzchni przegród zewnętrznych budynku względem powietrza zewnętrznego, n=1;

współczynnik przenikania ciepła, biorąc pod uwagę otwory okienne k \u003d 1,5 W / (m 2 0 C).

Główne straty ciepła w pomieszczeniu, W, określa wzór (9):

Dodatkowa strata ciepła dla orientacji wynosi 10% Qbase i jest równa:

wt

Zużycie ciepła do ogrzewania nawiewanego powietrza wentylacyjnego, W, określa wzór (10):

Emisje ciepła z gospodarstw domowych wyznaczono ze wzoru (11):

Koszty ciepła do ogrzewania nawiewanego powietrza wentylacyjnego Q żył i emisji ciepła z gospodarstw domowych Q gospodarstw domowych pozostają takie same.

Dla potrójnego oszklenia: F=1,99 m 2 , t=44 0 С, n=1, współczynnik przenikania ciepła K=1,82 W/m 2 0 С wynika, że ​​główne straty ciepła okna Q główne = 175 W, i dodatkowe Q ext \u003d 15,9 W. Strata ciepła ściany zewnętrznej (B) Q główna \u003d 474,4 W, a dodatkowa Q ext \u003d 47,7 W. Strata ciepła podłogi wynosi: Q pl. \u003d 149 W.

Sumujemy uzyskane wartości Q i i znajdujemy całkowitą utratę ciepła dla tego pomieszczenia: Q \u003d 1710 W. Podobnie znajdujemy straty ciepła dla innych pomieszczeń. Wyniki obliczeń przedstawiono w tabeli 2.1.

Kontynuacja tabeli 2.1

Kontynuacja tabeli 2.1

Kontynuacja tabeli 2.1

Po obliczeniach konieczne jest obliczenie specyficznej charakterystyki termicznej budynku:

,

gdzie współczynnik α, biorąc pod uwagę wpływ lokalnych warunków klimatycznych (dla Białorusi - α≈1,06);

V zd - kubatura budynku, przyjęta zgodnie z pomiarem zewnętrznym, m 3

Otrzymaną specyficzną charakterystykę termiczną porównuje się za pomocą wzoru:

,

gdzie H jest wysokością obliczonego budynku.

Jeśli obliczona wartość charakterystyki termicznej odbiega o więcej niż 20% w stosunku do wartości standardowej, konieczne jest ustalenie przyczyn tego odchylenia.

,

Ponieważ <zakładamy, że nasze obliczenia są prawidłowe.

Ogólny schemat procedury projektowania ochrony termicznej budynków wymaganej zgodnie ze schematem 1 przedstawiono na rysunku 2.1.

Gdzie R wym , R min – znormalizowana i minimalna wartość odporności na przenikanie ciepła, m 2 × ° C / W;

, – normatywne i obliczone jednostkowe zużycie energii cieplnej do ogrzewania budynków w okresie grzewczym, kJ / (m 2 ·°С · dzień) lub kJ / (m ·°С · dzień).

droga „b” droga „a”

Zmiana projektu

NIE

TAK

Gdzie R wew , Rext - odporność na przenikanie ciepła na wewnętrznej i zewnętrznej powierzchni ogrodzenia, (m 2 K) / W;

R do- opór cieplny warstw przegród zewnętrznych budynku, (m 2 × K) / W;

R pr- zmniejszony opór cieplny struktury niejednorodnej (struktura z wtrąceniami przewodzącymi ciepło), (m 2 K) / W;

int, wewn - współczynniki przenikania ciepła na wewnętrznej i zewnętrznej powierzchni ogrodzenia, W / (m 2 K), są pobierane odpowiednio zgodnie z tabelą. 7 i tab. 8;

d ja- grubość warstwy otaczającej struktury, m;

l ja- współczynnik przewodności cieplnej materiału warstwy, W / (m 2 K).

Ponieważ przewodność cieplna materiałów w dużej mierze zależy od ich wilgotności, określa się warunki ich działania. Zgodnie z załącznikiem „B” na terytorium kraju ustala się strefę wilgotności, a następnie zgodnie z tabelą. 2, w zależności od reżimu wilgotności pomieszczenia i strefy wilgotności, określa się warunki pracy otaczającej konstrukcji A lub B. Jeżeli reżim wilgotności pomieszczenia nie jest określony, można go zaakceptować jako normalny. Następnie, zgodnie z Załącznikiem „D”, w zależności od ustalonych warunków eksploatacji (A lub B), określa się współczynnik przewodności cieplnej materiału (patrz Załącznik „E”).

Jeżeli ogrodzenie zawiera konstrukcje z niejednorodnymi wtrąceniami (panele podłogowe ze szczelinami powietrznymi, duże bloki z wtrąceniami przewodzącymi ciepło itp.), Obliczenia takich konstrukcji przeprowadza się według specjalnych metod. Metody te przedstawiono w załącznikach „M”, „N”, „P”. W projekcie kursowym takimi konstrukcjami są panele podłogowe pierwszego piętra i strop ostatniego piętra, ich zmniejszony opór cieplny określa się w następujący sposób.

A). Płaszczyznami równoległymi do przepływu ciepła panel dzieli się na sekcje jednorodne i niejednorodne (ryc. 2.2, A). Działkom o tym samym składzie i wielkości przypisuje się ten sam numer. Całkowita rezystancja panelu podłogowego będzie równa średniej rezystancji. Ze względu na swoją wielkość przekroje mają nierówny wpływ na ogólną wytrzymałość konstrukcji. W związku z tym opór cieplny płyty obliczany jest z uwzględnieniem powierzchni zajmowanych przez przekroje w płaszczyźnie poziomej, zgodnie ze wzorem:

Gdzie l wb - współczynnik przewodności cieplnej betonu zbrojonego, przyjmowany w zależności od warunków eksploatacji A lub B;

Ra. G.─ opór cieplny zamkniętej szczeliny powietrznej, przyjęty zgodnie z tabelą. 7 przy dodatniej temperaturze powietrza w międzywarstwie, (m 2 ·K)/W.

Jednak uzyskany opór cieplny panelu podłogowego nie zgadza się z danymi z eksperymentu laboratoryjnego, dlatego przeprowadzana jest druga część obliczeń.

B). Płaszczyznami prostopadłymi do kierunku przepływu ciepła struktura jest również podzielona na warstwy jednorodne i niejednorodne, które są zwykle oznaczane dużymi literami alfabetu rosyjskiego (ryc. 2.2, B). Całkowity opór cieplny panelu w tym przypadku:

gdzie - opór cieplny warstw „A”, (m 2 K) / W;

RB- opór cieplny warstwy „B”, (m 2 K) / W.

podczas obliczania R B należy uwzględnić różny stopień wpływu przekrojów na opór cieplny warstwy ze względu na ich wielkość:

Obliczenia można uśrednić w następujący sposób: obliczenia w obu przypadkach nie pokrywają się z danymi z eksperymentu laboratoryjnego, które są bliższe wartości R2 .

Obliczenie płyty podłogowej należy wykonać dwukrotnie: dla przypadku, gdy przepływ ciepła jest kierowany z dołu do góry (podłoga) iz góry do dołu (podłoga).

Opór przenikania ciepła drzwi zewnętrznych można odczytać z tabeli. 2.3, okna i drzwi balkonowe - wg tabeli. 2.2 niniejszej instrukcji