Cálculo de ingeniería térmica del almacén. Ejemplo de cálculo de ingeniería térmica de una pared exterior.

Se requiere determinar el espesor del aislamiento en una pared exterior de ladrillos de tres capas en un edificio residencial ubicado en Omsk. Construcción de paredes: capa interior - ladrillos de arcilla ordinarios con un espesor de 250 mm y una densidad de 1800 kg/m 3, capa exterior - ladrillos de ladrillo caravista con un espesor de 120 mm y una densidad de 1800 kg/m3 ; Entre las capas exterior e interior hay un aislamiento eficaz de poliestireno expandido con una densidad de 40 kg/m 3; Las capas exterior e interior están conectadas entre sí mediante conexiones flexibles de fibra de vidrio con un diámetro de 8 mm, ubicadas en incrementos de 0,6 m.

1. Datos iniciales

Objeto del edificio – edificio residencial

Área de construcción - Omsk

Temperatura de diseño aire interno t int= más 20 0 C

Temperatura del aire exterior estimada texto= menos 37 0 C

Humedad estimada del aire interior – 55%

2. Determinación de la resistencia a la transferencia de calor normalizada.

Determinado según la Tabla 4 en función de los grados-día del periodo de calefacción. Grados-día de la temporada de calefacción, D d , °С×día, determinado por la fórmula 1, en función de la temperatura exterior media y la duración del período de calefacción.

Según SNiP 23-01-99*, determinamos que en Omsk la temperatura media del aire exterior durante el período de calefacción es igual a: t ht = -8,4 0 C, duración de la temporada de calefacción z ht = 221 días. El valor de grados-día del período de calefacción es igual a:

re = (t int - t ht) z ht = (20 + 8,4)×221 = 6276 0 C día.

Según tabla. 4. resistencia estandarizada a la transferencia de calor reg Paredes exteriores para edificios residenciales correspondientes al valor. D d = 6276 0 C día es igual R reg = a D d + b = 0,00035 × 6276 + 1,4 = 3,60 m 2 0 C/W.

3. Selección de solución de diseño. pared exterior

La solución constructiva para el muro exterior se propone en el encargo y es una valla de tres capas con una capa interior de Enladrillado 250 mm de espesor, capa exterior de fábrica de ladrillo de 120 mm de espesor, con aislamiento de espuma de poliestireno entre capa exterior e interior. Las capas exterior e interior están conectadas entre sí mediante bridas flexibles de fibra de vidrio con un diámetro de 8 mm, ubicadas en incrementos de 0,6 m.

4. Determinación del espesor del aislamiento.

El espesor del aislamiento está determinado por la fórmula 7:

d ut = (R reg ./r – 1/a int – d kk /l kk – 1/a text)× l ut

Dónde reg. – resistencia estandarizada a la transferencia de calor, m 2 0 C/W; r– coeficiente de homogeneidad térmica; un entero- Coeficiente de transferencia de calor superficie interior, W/(m2×°C); una extensión– coeficiente de transferencia de calor de la superficie exterior, W/(m2×°C); dkk- espesor del ladrillo, metro; kk– coeficiente de conductividad térmica calculado de la mampostería, W/(m×°С); lut– coeficiente de conductividad térmica calculado del aislamiento, W/(m×°С).

La resistencia a la transferencia de calor normalizada se determina: R reg = 3,60 m 2 0 C/W.

El coeficiente de uniformidad térmica para una pared de ladrillos de tres capas con conexiones flexibles de fibra de vidrio es aproximadamente r=0,995, y es posible que no se tenga en cuenta en los cálculos (a título informativo, si se utilizan conexiones flexibles de acero, el coeficiente de uniformidad térmica puede alcanzar 0,6-0,7).

El coeficiente de transferencia de calor de la superficie interior se determina a partir de la tabla. 7 a int = 8,7 W/(m 2 ×°C).

El coeficiente de transferencia de calor de la superficie exterior se toma de acuerdo con la Tabla 8. a e xt = 23 W/(m 2 ×°C).

El espesor total del ladrillo es de 370 mm o 0,37 m.

Los coeficientes de conductividad térmica calculados de los materiales utilizados se determinan en función de las condiciones de funcionamiento (A o B). Las condiciones de funcionamiento se determinan en la siguiente secuencia:

Según la tabla 1 determinamos el régimen de humedad del local: dado que la temperatura calculada del aire interno es +20 0 C, la humedad calculada es del 55%, el régimen de humedad del local es normal;

Utilizando el Apéndice B (mapa de la Federación de Rusia), determinamos que la ciudad de Omsk está ubicada en una zona seca;

Según la tabla 2, dependiendo de la zona de humedad y las condiciones de humedad del local, determinamos que las condiciones de funcionamiento de las estructuras de cerramiento son A.

Según adj. D determinamos los coeficientes de conductividad térmica para las condiciones de funcionamiento A: para poliestireno expandido GOST 15588-86 con una densidad de 40 kg/m 3 l ut = 0,041 W/(m×°C); para mampostería de ladrillos de arcilla ordinarios sobre mortero de cemento y arena con una densidad de 1800 kg/m 3 kk = 0,7 W/(m×°C).

Sustituyamos todos los valores definidos en la fórmula 7 y calculemos el espesor mínimo del aislamiento de espuma de poliestireno:

d ut = (3,60 – 1/8,7 – 0,37/0,7 – 1/23)× 0,041 = 0,1194 m

Redondeamos el valor resultante al 0,01 m más cercano: d ut = 0,12 m. Realizamos un cálculo de verificación utilizando la fórmula 5:

R 0 = (1/a i + d kk /l kk + d ut /l ut + 1/a e)

R 0 = (1/8,7 + 0,37/0,7 + 0,12/0,041 + 1/23) = 3,61 m 2 0 S/O

5. Limitación de la temperatura y la condensación de humedad en la superficie interior de la envolvente del edificio.

Δt o, °C, entre la temperatura del aire interno y la temperatura de la superficie interna de la estructura envolvente no debe exceder los valores estandarizados Δtn, °С, establecido en la tabla 5, y se define de la siguiente manera

Δt o = n(t int – texto)/(R 0 a int) = 1(20+37)/(3,61 x 8,7) = 1,8 0 C es decir inferior a Δt n = 4,0 0 C, determinado a partir de la tabla 5.

Conclusión: espesor del aislamiento de espuma de poliestireno en tres capas pared de ladrillo es de 120 mm. Al mismo tiempo, la resistencia a la transferencia de calor de la pared exterior. R 0 = 3,61 m 2 0 C/W, que es mayor que la resistencia normalizada a la transferencia de calor. Reg. = 3,60 m 2 0 C/W en 0,01 m 2 0 C/W. Diferencia de temperatura estimada Δt o, °C, entre la temperatura del aire interno y la temperatura de la superficie interna de la estructura envolvente no excede significado normativo Δtn,.

Un ejemplo de cálculo de ingeniería térmica de estructuras de cerramiento translúcidas.

Las estructuras de cerramiento translúcidas (ventanas) se seleccionan de acuerdo con el siguiente método.

Resistencia estandarizada a la transferencia de calor reg determinado de acuerdo con la Tabla 4 de SNiP 23/02/2003 (columna 6) dependiendo del grado-día del período de calefacción re. Al mismo tiempo, el tipo de edificio y re tomado como en el ejemplo anterior de cálculo de ingeniería térmica de estructuras de cerramiento opacas a la luz. En nuestro caso re = 6276 0 C día, luego para la ventana de un edificio residencial R reg = a D d + b = 0,00005 × 6276 + 0,3 = 0,61 m 2 0 C/W.

La selección de estructuras translúcidas se realiza según el valor de la resistencia reducida a la transferencia de calor. R o r obtenido como resultado de pruebas de certificación o de acuerdo con el Apéndice L del Código de Reglas. Si la resistencia reducida a la transferencia de calor de la estructura translúcida seleccionada R o r, más o igual reg, entonces este diseño satisface los requisitos de las normas.

Conclusión: para un edificio residencial en Omsk aceptamos ventanas con marcos de PVC con ventanas de doble acristalamiento hechas de vidrio con un revestimiento selectivo duro y llenando el espacio entre vidrios con argón R o r = 0,65 m 2 0 C/W más R reg = 0,61 m 2 0 C/W.

LITERATURA

1. SNIP 23/02/2003. Protección térmica edificios.
2. SP 23-101-2004. Diseño de protección térmica.
3. SNIP 23-01-99*. Climatología de la construcción.
4. SNIP 31/01/2003. Edificios residenciales de varios apartamentos.
5. SNIP 2.08.02-89 *. Edificios y estructuras públicas.

Calefacción y ventilación de edificios residenciales.

Manual didáctico y metodológico para clases prácticas.

Por disciplina

« Ingeniería en Redes. Calor y ventilación"

(ejemplos de cálculos)

Sámara 2011

Compilado por: Dezhurova Natalya Yurievna

Nokhrina Elena Nikolaevna

CDU 628.81/83 07

Calefacción y ventilación de edificios residenciales: manual didáctico y metodológico para pruebas y clases prácticas en la disciplina “Ingeniería de redes. Suministro y ventilación de calor y gas / Comp.:
N.Yu. Dezhurova, E.N. Nohrina; Estado de Samara arco. - construye. univ. – Samara, 2011. – 80 p.

La metodología para realizar Clases prácticas y realización de pruebas en el curso “Ingeniería de redes y equipos de edificios” Suministro y ventilación de calor y gas. Dado tutorial proporciona una amplia selección de opciones para soluciones de diseño para paredes exteriores, opciones para planos de planta típicos y proporciona datos de referencia para los cálculos.

Diseñado para estudiantes de tiempo completo y tiempo parcial.
especialidad 270102.65 “Industrial y Ingeniería civil", pudiendo ser utilizado también por estudiantes de la especialidad 270105.65 "Construcción urbana y economía".

1 Requisitos para el diseño y contenido de la prueba
Trabajo (ejercicios prácticos) y datos iniciales………………..5

edificios energéticamente eficientes ……………………………………………11

3 Cálculo de ingeniería térmica de estructuras de cerramiento externo....16

3.1 Cálculo de ingeniería térmica de una pared exterior (ejemplo de cálculo)…..20

(ejemplo de cálculo)……………………………………………………25

3.3 Cálculo de ingeniería térmica. piso del ático
(ejemplo de cálculo) ………………………………………………...26

4 Cálculo de la pérdida de calor en las instalaciones del edificio …………………………………28

4.1 Cálculo de las pérdidas de calor en las instalaciones del edificio (ejemplo de cálculo)…34

5 Desarrollo del sistema calefacción central ………………………..44

6 Cálculo dispositivos de calefacción ……………………………………..46

6.1 Ejemplo de cálculo de dispositivos de calefacción…………………………50

7 Soluciones de diseño para la ventilación de un edificio residencial………………..55

7.1 Cálculo aerodinámico del escape natural.

ventilación…………………………………………………………...59

7.2 Cálculo de canales ventilación natural ……………………….62

Bibliografía………………………………………………………….66

Apéndice A Mapa de zonas de humedad…………………….……………….67

Apéndice B Condiciones de funcionamiento para estructuras de cerramiento
dependiendo de las condiciones de humedad del local y zonas de humedad……………………………………68

Apéndice B Características termofísicas de los materiales…….. ..69

Apéndice D Opciones de sección piso tipico …………………...70

Apéndice E Valores del coeficiente de flujo de agua en unidades de instrumentos con radiadores seccionales y de panel .....75

Apéndice E Flujo de calor de 1 m de superficie lisa vertical tendida abiertamente tubos metálicos, pintado pintura de aceite, q, W/m………………………………………………………….76

Apéndice G Tabla para calcular conductos de aire redondos de acero en estaño= 20 ºС …………………………………………..77

Apéndice 3 Factores de corrección de la pérdida de presión por fricción, teniendo en cuenta la rugosidad del material
conductos de aire………………………………………………………….78

Apéndice I Coeficientes de resistencia local para varios

elementos del conducto de aire……………………………….79

1 Requisitos para el diseño y contenido de la prueba.
Trabajo (ejercicios prácticos) y datos iniciales.

La prueba consta de una nota de cálculo y explicación y una parte gráfica.

Todos los datos iniciales necesarios se aceptan de acuerdo con la Tabla 1 de acuerdo con el último dígito del código de estudiante.

La liquidación y nota explicativa contiene los siguientes apartados:

1. Datos climáticos

2. Selección de estructuras de cerramiento y su ingeniería térmica.
cálculo

3. Cálculo de la pérdida de calor en las instalaciones del edificio.

4. Desarrollo de un esquema de calefacción central (ubicación de dispositivos de calefacción, elevadores, líneas y unidad de control)

5. Cálculo de dispositivos de calefacción.

6. Solución de diseño para el sistema de ventilación natural.

7. Cálculo aerodinámico del sistema de ventilación.

La nota explicativa se escribe en hojas A4 o en un cuaderno cuadriculado.

La parte gráfica está realizada en papel cuadriculado, pegado en un cuaderno y contiene:

1. Plano de sección de una planta típica M 1:100 (ver apéndice)

2. Plano del sótano M 1:100

3. Plano del ático M 1:100

4. Diagrama axonométrico del sistema de calefacción M 1:100.

El plano del sótano y el ático se dibuja según el plano.
piso típico.

La prueba implica el cálculo de un edificio residencial de dos pisos, se realizan cálculos para una sección; El sistema de calefacción es monotubo con cableado aéreo, callejón sin salida.

La solución constructiva para los pisos sobre el sótano sin calefacción y el ático cálido debe tomarse por analogía con el ejemplo de cálculo.

Las características climáticas del área de construcción dadas en la Tabla 1 están extraídas de SNiP 23-01-99* Climatología de construcción:

1) la temperatura promedio del quinquenio más frío con una probabilidad de 0,92 (Cuadro 1, columna 5);

2) temperatura promedio del período de calentamiento (Tabla 1
columna 12);

3) duración del período de calentamiento (Tabla 1
columna 11);

4) el máximo de las velocidades promedio del viento por dirección para enero (Tabla 1, columna 19).

Las características termofísicas de los materiales para cercas se toman dependiendo de las condiciones de funcionamiento de la estructura, que están determinadas por las condiciones de humedad de la habitación y la zona de humedad del sitio de construcción.

Aceptamos las condiciones de humedad del espacio habitable. normal, basado en la temperatura ajustada de +20 ºС y la humedad relativa del aire interior del 55%.

Usando el mapa, Apéndice A y Apéndice B, determinamos las condiciones
funcionamiento de estructuras de cerramiento. Además, de acuerdo con el Apéndice B, aceptamos las principales características termofísicas de los materiales de las capas de cerca, a saber, los coeficientes:

conductividad térmica, W/(m·ºС);

absorción de calor, W/(m 2 ·ºС);

permeabilidad al vapor, mg/(m h Pa).

tabla 1

Datos iniciales para la ejecución. trabajo de prueba

	Datos iniciales	Valores numéricos según el último dígito del cifrado.
	Número de la opción de plano de sección de planta estándar (Apéndice D)
	Altura del piso (de piso a piso)	2,7	3,0	3,1	3,2	2,9	3,0	3,1	2,7	3,2	2,9
	Opción de diseño de pared externa (Tabla 2)
	Parámetros de la ciudad	Moscú	San Petersburgo	Kaliningrado	Cheboksary	Nizhny Novgorod	Vorónezh	Sarátov	Volgogrado	Oremburgo	penza
	, ºС	-28	-26	-19	-32	-31	-26	-27	-25	-31	-29
	, ºС	-3,1	-1,8	1,1	-4,9	-4,1	-3,1	-4,3	-2,4	-6,3	-4,5
	, días
	, EM	4,9	4,2	4,1	5,0	5,1	5,1	5,6	8,1	5,5	5,6
	Orientación por puntos cardinales.	CON	YU	z	EN	nordeste	noroeste	SE	SUDOESTE	EN	z
	Espesor techo entre pisos	0,3	0,25	0,22	0,3	0,25	0,22	0,3	0,25	0,22	0,3
	Cocinas con estufa de dos, tres y cuatro fuegos.	+ - -	- + -	- - +	+ - -	- + -	- - +	+ - -	- + -	+ - -	- + -

Tamaño de ventana 1,8 x 1,5 (para salas de estar); 1,5 x 1,5 (para cocina)

Tamaño de puerta exterior 1,2 x 2,2

Tabla 2

Opciones de soluciones de diseño para paredes exteriores.

	Opción 1 1 capa – mortero de cal y arena; 2da capa – hormigón monolítico de arcilla expandida
	opcion 2 1 capa – mortero de cal y arena; 2da capa – hormigón monolítico de arcilla expandida ; 3ª capa – mortero de cemento y arena; Capa 4 – capa texturizada del sistema de fachada
	Opción 3 1 capa – mortero de cal y arena; 2da capa – hormigón monolítico de arcilla expandida 3ª capa – mortero de cemento y arena; Capa 4 – capa texturizada del sistema de fachada
	Opción 4 1 capa – mortero de cal y arena; 2da capa – mampostería hecha de ladrillo silicocalcáreo; Tercera capa: hormigón monolítico de arcilla expandida.
	Opción 5 1ª capa – mortero de cal y arena; 2da capa – mampostería hecha de ladrillos cerámicos; Tercera capa: hormigón monolítico de arcilla expandida, ; 4ª capa – mortero de cemento y arena; Capa 5 – capa texturizada del sistema de fachada
	Opción 6
	Opción 7 1 capa – mortero de cal y arena; 2da capa – hormigón monolítico de arcilla expandida, ; 3ª capa – ladrillo cerámico
	Opción 8 1 capa – mortero de cal y arena; 2da capa – hormigón monolítico de arcilla expandida,
	Opción 9 1 capa – mortero de cal y arena; 2da capa – hormigón monolítico de arcilla expandida, ; 3.ª capa – ladrillo silicocalcáreo
	Opción 10 1 capa – mortero de cal y arena; 2da capa – mampostería de ladrillos de silicato; Tercera capa: hormigón monolítico de arcilla expandida, ; 4.ª capa: mampostería de ladrillos cerámicos.

Tabla 3

Valores del coeficiente de homogeneidad térmica.

No.	Vista de la estructura de la pared exterior.	r
	Muros exteriores de carga de una sola capa	0,98 0,92
	Muros exteriores autoportantes de una sola capa en edificios con estructura monolítica	0,78 0,8
	Paredes exteriores de doble capa con aislamiento interior.	0.82 0,85
	Muros exteriores de doble capa con sistemas de fachada no ventilados del tipo LNPP	0,92 0,93
	Muros exteriores de doble capa con fachada ventilada.	0,76 0,8
	Paredes exteriores de tres capas que utilizan materiales aislantes eficaces.	0,84 0,86

2 Soluciones de diseño para paredes exteriores.
edificios energéticamente eficientes

Soluciones estructurales para paredes exteriores de edificios energéticamente eficientes utilizados en la construcción de edificios residenciales y públicos.
Las estructuras se pueden dividir en 3 grupos (Fig. 1):

1) monocapa;

2) dos capas;

3) tres capas.

Las paredes exteriores de una sola capa están hechas de bloques de hormigón celular, que, por regla general, están diseñados para ser autoportantes con apoyo piso a piso en los elementos del piso, con protección obligatoria de las influencias atmosféricas externas mediante la aplicación de yeso.
revestimiento, etc La transmisión de fuerzas mecánicas en este tipo de estructuras se realiza a través de columnas de hormigón armado.

Las paredes exteriores de dos capas contienen capas portantes y de aislamiento térmico. En este caso, el aislamiento se puede ubicar como
tanto afuera como adentro.

Al inicio de la implementación del programa de ahorro de energía en la región de Samara, se utilizó principalmente aislamiento interno. Como materiales aislantes térmicos se utilizaron tableros de poliestireno expandido y fibra de vidrio discontinua URSA. En el lado de la habitación, el aislamiento se protegió con placas de yeso o yeso. Para
Para proteger el aislamiento de la humedad y la acumulación de humedad, se instaló una barrera de vapor en forma de película de polietileno.

Durante el funcionamiento posterior de los edificios, se revelaron muchos defectos relacionados con la interrupción del intercambio de aire en las instalaciones, la apariencia manchas oscuras, moho y hongos en las superficies internas de las paredes externas. Por lo tanto, en la actualidad, el aislamiento interno se utiliza únicamente al instalar ventilación mecánica de suministro y extracción. Como aislamiento se utilizan materiales con baja absorción de agua, por ejemplo, penoplex y espuma de poliuretano proyectada.

Los sistemas con aislamiento externo tienen una serie de importantes
beneficios. Estos incluyen: alta uniformidad térmica, mantenibilidad, viabilidad. soluciones arquitectónicas de diversas formas.

En la práctica de la construcción, se utilizan dos opciones.
sistemas de fachada: con exterior capa de yeso; con cámara de aire ventilada.

En la primera realización de sistemas de fachada como
Los paneles de espuma de poliestireno se utilizan principalmente como aislamiento.
El aislamiento de las influencias atmosféricas externas está protegido por una capa adhesiva base, una malla de fibra de vidrio reforzada y una capa decorativa.

Arroz. 1. Tipos de muros exteriores de edificios energéticamente eficientes:

a - una sola capa, b - dos capas, c - tres capas;

1 – yeso; 2 – hormigón celular;

3 – capa protectora; 4 – pared exterior;

5 – aislamiento; 6 – sistema de fachada;

7 – membrana cortavientos;

8 – espacio de aire ventilado;

11 – ladrillo caravista; 12 – conexiones flexibles;

13 – panel de hormigón de arcilla expandida; 14 – capa texturizada.

En las fachadas ventiladas se utiliza únicamente aislamiento no inflamable en forma de losas de fibra de basalto. El aislamiento está protegido de
exposición a la humedad atmosférica con losas de fachada, que se fijan a la pared mediante ménsulas. Se proporciona un espacio de aire entre las losas y el aislamiento.

Al diseñar sistemas de fachada ventilada, se crean las condiciones más favorables de calor y humedad para las paredes exteriores, ya que el vapor de agua que pasa a través de la pared exterior se mezcla con el aire exterior que entra a través del espacio de aire y se libera a la calle a través de los conductos de escape.

Los muros de tres capas construidos anteriormente se utilizaron principalmente en forma de mampostería de pozo. Estaban hechos de productos de piezas pequeñas ubicadas entre las capas exterior e interior de aislamiento. El coeficiente de homogeneidad térmica de las estructuras es relativamente pequeño ( r< 0,5) из-за наличия кирпичных перемычек. При реализации в России второго этапа энергосбережения достичь требуемых значений приведенного сопротивления теплопередаче с помощью
Bueno, la mampostería no es posible.

En la práctica de la construcción, los muros de tres capas que utilizan conexiones flexibles, para cuya fabricación se utiliza refuerzo de acero, con las correspondientes propiedades anticorrosivas del acero o recubrimientos protectores. Como capa interior se utiliza hormigón celular y los materiales aislantes térmicos son espuma de poliestireno, placas minerales y espuma. La capa de revestimiento es de ladrillo cerámico.

tres capas paredes de concreto en la construcción de viviendas con paneles grandes se han utilizado durante mucho tiempo, pero con un valor menor de la reducción
resistencia a la transferencia de calor. Para mejorar el rendimiento térmico
Se debe utilizar la homogeneidad de las estructuras de los paneles.
Conexiones de acero flexibles en forma de varillas individuales o combinaciones de las mismas. El poliestireno expandido se utiliza a menudo como capa intermedia en este tipo de estructuras.

Actualmente, tres capas.
Paneles sándwich para la construcción de centros comerciales e instalaciones industriales.

Como capa intermedia en tales estructuras utilizan
eficaz materiales de aislamiento térmico– lana mineral, espuma de poliestireno, espuma de poliuretano y penoizol. Las estructuras de cerramiento de tres capas se caracterizan por la heterogeneidad de materiales en sección transversal, geometría compleja y juntas. Por razones estructurales, para la formación de conexiones entre capas es necesario que más materiales duraderos atravesó el aislamiento térmico o entró en él, alterando así la uniformidad del aislamiento térmico. En este caso se forman los llamados puentes fríos. Ejemplos típicos de este tipo de puentes fríos son las nervaduras de armazón en paneles de tres capas con aislamiento efectivo edificios residenciales, montaje en esquina viga de madera paneles tricapa con revestimiento y aislamiento de aglomerado, etc.

3 Cálculo de ingeniería térmica de estructuras de cerramiento externo.

La resistencia reducida a la transferencia de calor de las estructuras de cerramiento R 0 debe tomarse de acuerdo con las especificaciones de diseño, pero no menos que los valores requeridos de R 0 tr, determinados en función de las condiciones sanitarias e higiénicas, de acuerdo con la fórmula (1), y condiciones de ahorro de energía según Tabla 4.

1. Determinamos la resistencia a la transferencia de calor requerida de la cerca, en función de condiciones sanitarias, higiénicas y confortables:

(1)

Dónde norte– coeficiente tomado en función de la posición de la superficie exterior de la estructura de cerramiento en relación con el aire exterior, tabla 6;

Temperatura estimada del aire exterior en invierno, igual a la temperatura media del quinquenio más frío con una probabilidad de 0,92;

Diferencia de temperatura estandarizada, °C, tabla 5;

Coeficiente de transferencia de calor de la superficie interna de la estructura de cerramiento, tomado según tabla. 7, W/(m 2 ·ºС).

2. Determinamos la resistencia reducida requerida a la transferencia de calor de la cerca, en función de la condición de ahorro de energía.

Los grados día del período de calefacción (CDD) deben determinarse mediante la fórmula:

GSOP= , (2)

¿Dónde está la temperatura promedio, ºС y la duración del período de calefacción con una temperatura del aire promedio diaria de 8 ºС? El valor de la resistencia reducida requerida a la transferencia de calor se determina a partir de la tabla. 4

Tabla 4

Requerida resistencia reducida a la transferencia de calor.

envolventes de construcción

Edificios y locales	Grados día del período de calefacción, °C día.	Resistencia reducida a la transferencia de calor de las estructuras de cerramiento, (m 2 °C)/W:
paredes	Revestimientos y techos sobre entradas de vehículos.	pisos del ático, sobre espacios subterráneos fríos y sótanos	ventanas y puertas de balcones
Instituciones residenciales, médicas y preventivas e instituciones infantiles, internados.		2,1 2,8 3,5 4,2 4,9 5,6	3,2 4,2 5,2 6,2 7,2 8,2	2,8 3,7 4,6 5,5 6,4 7,3	0,30 0,45 0,60 0,70 0,75 0,80
Público, excepto los enumerados anteriormente, administrativo y doméstico, con excepción de habitaciones con condiciones húmedas o mojadas.		1,6 2,4 3,0 3,6 4,2 4,8	2,4 3,2 4,0 4,8 5,6 6,4	2,0 2,7 3,4 4,1 4,8 5,5	0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80
Producción con modos seco y normal.			2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5	1,4 1,8 2,2 2,6 3,0 3,4	0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50
Notas: 1. Los valores intermedios de R 0 tr deben determinarse mediante interpolación. 2. Normas de resistencia a la transferencia de calor de estructuras de cerramiento translúcidas para locales de naves industriales con condiciones húmedas y mojadas, con exceso de calor sensible a partir de 23 W/m 3, así como para locales de edificios públicos, administrativos y domésticos con condiciones húmedas o mojadas. Se deben tomar condiciones como para locales con modos secos y normales de edificios industriales. 3. La resistencia reducida a la transferencia de calor de la parte ciega de las puertas balconeras debe ser al menos 1,5 veces mayor que la resistencia a la transferencia de calor de la parte translúcida de estos productos. 4. En ciertos casos justificados relacionados con soluciones de diseño específicas para el relleno de ventanas y otras aberturas, se permite utilizar diseños de ventanas y puertas balconeras con una resistencia reducida a la transferencia de calor un 5% menor que la establecida en la tabla.

Los valores de la resistencia reducida a la transferencia de calor de las estructuras de cerramiento individuales deben tomarse iguales a al menos
valores determinados por la fórmula (3) para muros de edificios residenciales y públicos, o por la fórmula (4) para otros muros de cerramiento
diseños:

(3)

(4)

¿Dónde están las resistencias estandarizadas de transferencia de calor que cumplen con los requisitos de la segunda etapa de ahorro de energía, (m 2 °C)/W?

3. Encuentre la resistencia reducida a la transferencia de calor.
estructura envolvente según la fórmula

, (5)

Dónde R 0 arbitraje.

r– coeficiente de uniformidad térmica, determinado según la Tabla 2.

determinar el valor R 0 arbitraje para pared exterior multicapa

(m·2°C)/W, (6)

Dónde R a– resistencia térmica de la estructura de cerramiento, (m 2 °C)/W;

– coeficiente de transferencia de calor (para condiciones invernales) la superficie exterior de la estructura de cerramiento, determinada según la tabla 7, W/(m 2 °C); 23 W/(m2°C).

(m·2°C)/W, (7)

Dónde R 1 , R 2 , …R norte– resistencias térmicas capas individuales estructuras, (m 2 °C)/W.

Resistencia termica R, (m 2 °C)/W, capa multicapa
La estructura envolvente debe estar determinada por la fórmula.

¿Dónde está el espesor de la capa, m?

Coeficiente de conductividad térmica calculado del material de la capa,

W/(m°C) (Apéndice B).

Tamaño r Preestablecemos dependiendo del diseño de la pared exterior diseñada.

4. Comparamos la resistencia a la transferencia de calor con los valores requeridos, en base a condiciones de confort y condiciones de ahorro de energía, eligiendo valor mas alto.

Hay que respetar la desigualdad

Si se cumple, entonces el diseño cumple con los requisitos térmicos. De lo contrario, deberá aumentar el grosor del aislamiento y repetir el cálculo.

Basado en la resistencia real a la transferencia de calor R 0 arbitraje encontrar
coeficiente de transferencia de calor de la estructura envolvente K, W/(m 2 ºС), según la fórmula

Cálculo de ingeniería térmica de una pared exterior (ejemplo de cálculo)

Datos iniciales

1. Área de construcción – Samara.

2. temperatura media el período de cinco días más frío con una seguridad de 0,92 t norte5 = -30 °C.

3. Temperatura media del período de calefacción = -5,2 °C.

4. La duración del período de calefacción es de 203 días.

5. Temperatura del aire en el interior del edificio. estaño=20°C.

6. Humedad relativa = 55%.

7. Zona de humedad – seca (Apéndice A).

8. Condiciones de funcionamiento de las estructuras de cerramiento - A
(Apéndice B).

La Tabla 5 muestra la composición de la cerca y la Figura 2 muestra el orden de las capas en la estructura.

Procedimiento de cálculo

1. Determinamos la resistencia a la transferencia de calor requerida de la pared exterior, en función de criterios sanitarios, higiénicos y confortables.
condiciones:

Dónde norte– coeficiente tomado en función de la posición
la superficie exterior de la estructura envolvente en relación con el aire exterior; para paredes exteriores norte = 1;

Temperatura de diseño del aire interior, °C;

Temperatura estimada del aire exterior en invierno igual a la temperatura promedio del período de cinco días más frío
seguridad 0,92;

Diferencia de temperatura estándar, °C, tabla 5, para paredes exteriores de edificios residenciales 4 °C;

Coeficiente de transferencia de calor de la superficie interna de la estructura de cerramiento, tomado según tabla. 7, 8,7 W/(m 2 ·ºС).

Tabla 5

Composición de esgrima

2. Determinamos la resistencia reducida requerida a la transferencia de calor de la pared exterior, en función de la condición de ahorro de energía. Los grados día del período de calefacción (CDD) se determinan mediante la fórmula

GSOP= = (20+5,2)·203 = 5116 (ºС·día);

¿Dónde está la temperatura promedio, ºС y la duración del período de calefacción con una temperatura promedio diaria del aire de 8 ºС?

(m 2 ·ºС)/W.

Requerida resistencia reducida a la transferencia de calor.
determinado a partir de la tabla. 4 por el método de interpolación.

3. De dos valores 1,43 (m 2 ·ºС)/W y 3,19 (m 2 ·ºС)/W

aceptamos valor más alto 3,19 (m 2·ºС)/W.

4. Determine el espesor de aislamiento requerido a partir de la condición.

La resistencia reducida a la transferencia de calor de la estructura de cerramiento está determinada por la fórmula

Dónde R 0 arbitraje.– resistencia a la transferencia de calor de la superficie de la pared exterior sin tener en cuenta la influencia de esquinas exteriores, juntas y techos, pendientes de ventana e inclusiones termoconductoras, (m 2 °C)/W;

r– coeficiente de uniformidad térmica, dependiendo del diseño de la pared, determinado según la Tabla 2.

Aceptamos para pared exterior de doble capa con
aislamiento exterior, ver tabla. 3.

(m·2°C)/W

6. Determinar el espesor del aislamiento.

M es el valor estándar de aislamiento.

Aceptamos el valor estándar.

7. Determine la resistencia reducida a la transferencia de calor.
estructuras de cerramiento, según el espesor de aislamiento estándar

(m·2°C)/W

(m·2°C)/W

Se debe cumplir la condición

3,38 > 3,19 (m 2 °C)/W - condición cumplida

8. Según la resistencia real a la transferencia de calor de la estructura envolvente, encontramos el coeficiente de transferencia de calor de la pared exterior.

W/(m·2°C)

9. Espesor de la pared

Ventanas y puertas de balcón.

Según la Tabla 4 y según GSOP = 5116 ºС día encontramos para ventanas y puertas balconeras (m 2 °С)/W

W/(m2°C).

puertas exteriores

El edificio acepta puertas exteriores dobles con vestíbulo.
entre ellos (m 2 °C)/W.

Coeficiente de transferencia de calor de la puerta exterior.

W/(m2°C).

3.2 Cálculo térmico del suelo del ático.
(ejemplo de cálculo)

La Tabla 6 muestra la composición de la estructura del piso del ático y la Figura 3 muestra el orden de las capas en la estructura.

Tabla 6

Composición de la estructura

No.	Nombre	Espesor, metros	Densidad, kg/m 3	Coeficiente de conductividad térmica, W/(m o C)
	Losa de hormigón armado techo hueco	0,22		1,294
	Rejuntado con mortero cemento-arena.	0,01		0,76
	Impermeabilización: una capa de tecnoelast EPP	0,003		0,17
	Hormigón de arcilla expandida	0,05		0,2
	Solera de mortero de cemento y arena	0,03		0,76

Cálculo térmico del suelo. ático cálido

Para el edificio residencial en cuestión:

14 ºС; 20 ºС; -5,2 ºС; 203 días; - 30 ºС;
GSOP = 5116 ºС día.

Definimos

Arroz. 1.8.1

para cubrir un ático cálido de un edificio residencial según tabla. 4 =4,76 (m2°C)/W.

Determinamos el valor de la resistencia a la transferencia de calor requerida del piso de un ático cálido, según.

Dónde

4,76 · 0,12 = 0,571 (m 2 °C)/W.

donde 12 W/(m 2 ·ºС) para pisos de ático, r= 1

1/8,7+0,22/1,294+0,01/0,76+

0,003/0,17+0,05/0,2+ 0,03/0,76+

1/12 = 0,69 (m 2 o C)/W.

Coeficiente de transferencia de calor de un suelo de ático cálido.

W/(m·2°C)

Grosor del suelo del ático

3.3 Cálculo térmico del piso superior
sótano sin calefacción

La Tabla 7 muestra la composición de la valla. La Figura 4 muestra el orden de las capas en la estructura.

Para los pisos sobre un sótano sin calefacción, se supone que la temperatura del aire en el sótano es de 2 ºС; 20 ºС; -5,2 ºС 203 días; GSOP = 5116 ºС día;

La resistencia a la transferencia de calor requerida se determina a partir de la tabla. Cuarto RGPD más grande

4,2 (m2°C)/W.

Según donde

4,2 · 0,36 = 1,512 (m 2 °C)/W.

Tabla 7

Composición de la estructura

Determinamos la resistencia reducida de la estructura:

donde 6 W/(m 2 ·ºС) tabla. 7, - para pisos encima de un sótano sin calefacción, r= 1

1/8,7+0,003/0,38+0,03/0,76+0,05/0,044+0,22/1,294+1/6=1,635(m 2 o C)/W.

Coeficiente de transferencia de calor del piso sobre un sótano sin calefacción.

W/(m·2°C)

Grosor del suelo sobre un sótano sin calefacción

4 Cálculo de pérdidas de calor en locales de construcción.

El cálculo de la pérdida de calor por las vallas exteriores se realiza para cada habitación del primer y segundo piso de la mitad del edificio.

Las pérdidas de calor de las instalaciones con calefacción constan de principales y adicionales. Las pérdidas de calor en las instalaciones de un edificio se determinan como la suma de las pérdidas de calor a través de estructuras de cerramiento individuales.
(paredes, ventanas, techo, suelo sobre un sótano sin calefacción) redondeado a 10 W. ; H – 16 ºС.

Las longitudes de las estructuras de cerramiento se toman según el plano de planta. En este caso, el espesor de las paredes exteriores debe dibujarse de acuerdo con los datos de cálculo de ingeniería térmica. La altura de las estructuras de cerramiento (paredes, ventanas, puertas) se toma de acuerdo con los datos iniciales de la tarea. Al determinar la altura de la pared exterior, se debe tener en cuenta el grosor del piso o de la estructura del ático (ver Fig. 5).

;

¿Dónde es la altura de la pared exterior, respectivamente, de la primera y la
segundos pisos;

El espesor de los pisos sobre el sótano sin calefacción y

ático (aceptado de cálculos de ingeniería térmica);

El espesor de la losa entre pisos.

A

b

Arroz. 5. Determinación de las dimensiones de las estructuras de cerramiento al calcular la pérdida de calor de la habitación (NS - paredes exteriores,
Pl - piso, Pt - techo, O - ventanas):
a – sección del edificio; b – plano de construcción.

Además de las principales pérdidas de calor, es necesario tener en cuenta
Pérdida de calor debido al calentamiento del aire de infiltración. El aire de infiltración ingresa a la habitación a una temperatura cercana a
temperatura del aire exterior. Por lo tanto en periodo frio año debe calentarse a temperatura ambiente.

El consumo de calor para calentar el aire de infiltración se toma según la fórmula

Dónde consumo específico aire eliminado, m 3 /h; para residencial
edificios, se aceptan 3 m 3 / h por 1 m 2 de superficie de la sala de estar y la cocina;

Para facilitar el cálculo de la pérdida de calor, es necesario numerar todas las habitaciones del edificio. La numeración debe realizarse piso por piso, comenzando, por ejemplo, por las habitaciones de las esquinas. A los locales del primer piso se les asignan los números 101, 102, 103..., en el segundo - 201, 202, 203... El primer número indica en qué planta se encuentra el local en cuestión. En la tarea, a los estudiantes se les da un plano de planta típico, por lo que encima de la habitación 101 está la habitación 201, etc. Las escaleras se denominan LK-1, LK-2.

El nombre de las estructuras de cerramiento es apropiado.
abreviado como: pared exterior - NS, ventana doble - DO, puerta del balcon– BD, pared interna – BC, techo – FR, piso – PL, puerta exterior DAKOTA DEL NORTE.

La orientación abreviada de las estructuras de cerramiento orientadas al norte es N, al este es E, al suroeste es SW, al noroeste es NW, etc.

Al calcular el área de las paredes, es más conveniente no restarles el área de las ventanas; por tanto, la pérdida de calor a través de las paredes está algo sobreestimada. Al calcular la pérdida de calor a través de las ventanas, el coeficiente de transferencia de calor se considera igual a . Lo mismo se aplica si en la pared exterior hay puertas balconeras.

El cálculo de la pérdida de calor se realiza para las habitaciones del primer piso y luego para las del segundo. Si la habitación tiene una distribución y orientación hacia los puntos cardinales similar a la habitación calculada anteriormente, entonces la pérdida de calor no se vuelve a calcular y en el formulario de pérdida de calor frente al número de la habitación se escribe: "Lo mismo que para el número".
(indique el número de una habitación similar previamente calculada) y el valor final de pérdida de calor para esta habitación.

Pérdida de calor escalera determinado generalmente en toda su altura, como para una habitación.

Pérdida de calor a través cercas de construcción entre habitaciones adyacentes con calefacción, por ejemplo, a través de paredes interiores, debe tenerse en cuenta sólo si la diferencia en las temperaturas calculadas del aire interior de estas habitaciones es superior a 3 ºС.

Tabla 8

Pérdida de calor en las instalaciones.

Número de habitación

Nombre de la habitación y su temperatura interna.

Características de la valla

Coeficiente de transferencia de calor k, W/(m 2o C)

Diferencia de temperatura estimada (t in - t n5) n

Pérdidas de calor adicionales

Suma de pérdidas de calor adicionales

Pérdida de calor a través de vallas. q o, W.

Consumo de calor para calentar el aire de infiltración. q inf, W.

Emisiones de calor del hogar Q vida, W.

Pérdida de calor en la habitación. Q pompón, W.

Nombre

orientación

dimensiones a x b, m

superficie F, m 2

para orientación

otro

Determine el espesor de aislamiento requerido en función de las condiciones de ahorro de energía.

Datos iniciales. Opción número 40.

El edificio es un edificio residencial.

Zona de construcción: Oremburgo.

Zona de humedad – 3 (seca).

Condiciones de diseño

	Nombre de los parámetros de diseño.	Designación de parámetros	Unidad	Valor estimado
	Temperatura del aire interior estimada
	Temperatura del aire exterior estimada
	Temperatura de diseño de un ático cálido.
	Temperatura estimada del subsuelo técnico.
	Duración de la temporada de calefacción.
	Temperatura media del aire exterior durante el período de calefacción.
	Grados-día de la temporada de calefacción

Diseño de cercas

Yeso de cal y arena – 10 mm. δ1 = 0,01 m; λ 1 = 0,7 W/m∙ 0 C

Ladrillo de arcilla común – 510 mm. δ2 = 0,51 m; λ 2 = 0,7 W/m∙ 0 C

Aislamiento URSA: δ 3 = ? λ3 = 0,042 W/m∙0C

Entrehierro – 60 mm. δ3 = 0,06 m; R a.l = 0,17 m 2 ∙ 0 C/W

Revestimiento de fachada (revestimiento) – 5 mm.

Nota: el revestimiento del revestimiento no se tiene en cuenta en el cálculo, porque Las capas de la estructura ubicadas entre el espacio de aire y la superficie exterior no se tienen en cuenta en los cálculos de ingeniería térmica.

1. Grados-día del período de calefacción

D d = (t int – t ht) z ht

donde: t int - temperatura media calculada del aire interno, °C, determinada a partir de la tabla. 1.

D d = (22 + 6,3) 202 = 5717°С∙día

2. Valor estandarizado de resistencia a la transferencia de calor, R req, tabla. 4.

R req = a∙D d + b = 0,00035∙5717 + 1,4 = 3,4 m 2 ∙ 0 S/W

3. El espesor de aislamiento mínimo permitido se determina a partir de la condición R₀ = R req

R 0 = R si + ΣR k + R se =1/α int + Σδ/λ+1/α text = R req

δ ut = λ ut = ∙0.042 = ∙0.042 = (3.4 – 1.28)∙0.042 = 0.089m

Aceptamos el espesor del aislamiento como 0,1 m.

4. Resistencia reducida a la transferencia de calor, R₀, teniendo en cuenta el espesor de aislamiento aceptado.

R 0 = 1/α int + Σδ/λ+1/α text = 1/8,7 + 0,01/0,7 + 0,51/0,7 + 0,1/0,042 + 0,17 + 1/10 ,8 = 3,7 m 2 ∙ 0 S/W

5. Verifique la estructura en busca de condensación en la superficie interior de la cerca.

La temperatura de la superficie interior de la cerca τ si, 0 C, debe ser superior al punto de rocío t d, 0 C, pero no inferior a 2-3 0 C.

La temperatura de la superficie interior, τ si, de las paredes debe determinarse mediante la fórmula

τ si = t int - / (R o α int) = 22 -
0ºC

donde: t int – temperatura estimada del aire dentro del edificio;

t text: temperatura estimada del aire exterior;

n – coeficiente que tiene en cuenta la dependencia de la posición de la superficie exterior de las estructuras de cerramiento en relación con el aire exterior y se da en la Tabla 6;

α int - coeficiente de transferencia de calor de la superficie interior del cerramiento exterior de un ático cálido, W/ (m °C), aceptado: para paredes - 8,7; para revestimientos de edificios de 7 a 9 pisos: 9,9; Edificios de 10 a 12 plantas: 10,5; Edificios de 13 a 16 plantas: 12 W/(m °C);

R₀ - resistencia reducida a la transferencia de calor (paredes exteriores, techos y revestimientos de un ático cálido), m °C/W.

La temperatura del punto de rocío t d se toma según la Tabla 2.

Crear condiciones de vida cómodas o actividad laboral es la tarea principal de la construcción. Una parte importante del territorio de nuestro país se ubica en latitudes septentrionales con un clima frío. Por lo tanto, siempre es importante mantener una temperatura agradable en los edificios. Con el aumento de las tarifas energéticas, la reducción del consumo de energía para calefacción pasa a primer plano.

Características climáticas

La elección del diseño de paredes y techos depende principalmente de condiciones climáticasÁrea de construcción. Para determinarlos es necesario consultar SP131.13330.2012 “Climatología de edificios”. En los cálculos se utilizan los siguientes valores:

• la temperatura del período de cinco días más frío con una probabilidad de 0,92 se denomina Tn;
• temperatura media, denominada Thot;
• duración, denotada por ZOT.

Usando el ejemplo de Murmansk, los valores tienen los siguientes valores:

• Tn=-30 grados;
• Total=-3,4 grados;
• ZOT=275 días.

Además, es necesario establecer la temperatura estimada dentro de la sala de televisión, que se determina de acuerdo con GOST 30494-2011. Para vivienda, puedes tomar TV = 20 grados.

Para realizar un cálculo de ingeniería térmica de estructuras de cerramiento, primero calcule el valor GSOP (grados-día del período de calefacción):
GSOP = (Tv - Tot) x ZOT.
En nuestro ejemplo, GSOP = (20 - (-3,4)) x 275 = 6435.

Indicadores básicos

Para la elección correcta Materiales de estructuras de cerramiento, es necesario determinar qué características térmicas deben tener. La capacidad de una sustancia para conducir calor se caracteriza por su conductividad térmica, denotada con la letra griega l (lambda) y medida en W/(m x grados). La capacidad de una estructura para retener calor se caracteriza por su resistencia a la transferencia de calor R y es igual a la relación entre el espesor y la conductividad térmica: R = d/l.

Si la estructura consta de varias capas, la resistencia se calcula para cada capa y luego se suma.

La resistencia a la transferencia de calor es el indicador principal. estructura externa. Su valor debe exceder el valor estándar. Al realizar cálculos de ingeniería térmica de la envolvente del edificio, es necesario determinar la composición económicamente justificada de las paredes y el techo.

Valores de conductividad térmica

La calidad del aislamiento térmico está determinada principalmente por la conductividad térmica. Cada material certificado se somete a pruebas de laboratorio, como resultado de las cuales se determina este valor para las condiciones de funcionamiento “A” o “B”. Para nuestro país, la mayoría de las regiones corresponden a las condiciones de operación “B”. Al realizar cálculos de ingeniería térmica de la envolvente del edificio, se debe utilizar este valor. Los valores de conductividad térmica se indican en la etiqueta o en el pasaporte del material, pero si no están disponibles, se pueden utilizar los valores de referencia del Código de prácticas. Los valores de los materiales más populares se dan a continuación:

• Mampostería de ladrillo ordinario: 0,81 W (m x grados).
• Ladrillos silicocalcáreos: 0,87 W (m x grados).
• Hormigón celular y celular (densidad 800) - 0,37 W (m x grados).
• Madera especies de coníferas- 0,18 W (m x grados).
• Espuma de poliestireno extruido - 0,032 W (m x grados).
• Losas de lana mineral (densidad 180) - 0,048 W (m x grados).

Valor estándar de resistencia a la transferencia de calor.

El valor calculado de la resistencia a la transferencia de calor no debe ser menor que el valor base. El valor básico se determina según la Tabla 3 SP50.13330.2012 “edificios”. La tabla define los coeficientes para calcular los valores básicos de resistencia a la transferencia de calor de todas las estructuras de cerramiento y tipos de edificios. Continuando con el cálculo de ingeniería térmica iniciado de estructuras de cerramiento, se puede presentar un ejemplo de cálculo de la siguiente manera:

• Rsten = 0,00035x6435 + 1,4 = 3,65 (m x grados/W).
• Rpokr = 0,0005x6435 + 2,2 = 5,41 (m x grados/W).
• Rcherd = 0,00045x6435 + 1,9 = 4,79 (m x grados/W).
• Rokna = 0,00005x6435 + 0,3 = x grados/W).

Los cálculos de ingeniería térmica de la estructura de cerramiento externo se realizan para todas las estructuras que cierran el circuito "cálido": el piso en el suelo o el techo de un sótano técnico, paredes externas (incluidas ventanas y puertas), un revestimiento combinado o el techo de un ático sin calefacción. El cálculo también debe realizarse para estructuras internas, si la diferencia de temperatura en las habitaciones adyacentes es superior a 8 grados.

Cálculo térmico de paredes.

La mayoría de las paredes y techos tienen varias capas y su diseño es heterogéneo. El cálculo de ingeniería térmica de estructuras de cerramiento de una estructura multicapa es el siguiente:
R= d1/l1 +d2/l2 +dn/ln,
donde n son los parámetros de la enésima capa.

Si consideramos una pared enlucida de ladrillos, obtenemos el siguiente diseño:

• capa exterior de yeso de 3 cm de espesor, conductividad térmica 0,93 W (m x grados);
• mampostería de ladrillo macizo de arcilla 64 cm, conductividad térmica 0,81 W (m x grados);
• la capa interior de yeso tiene un espesor de 3 cm y una conductividad térmica de 0,93 W (m x grados).

La fórmula para el cálculo de ingeniería térmica de estructuras de cerramiento es la siguiente:

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

El valor obtenido es significativamente menor que el valor base previamente determinado de la resistencia a la transferencia de calor de las paredes de un edificio residencial en Murmansk 3,65 (m x grados/W). El muro no satisface los requisitos reglamentarios y necesita aislamiento. Para aislar la pared utilizamos un espesor de 150 mm y una conductividad térmica de 0,048 W (m x grados).

Una vez seleccionado el sistema de aislamiento, es necesario realizar un cálculo de ingeniería térmica de verificación de las estructuras de cerramiento. A continuación se ofrece un ejemplo de cálculo:

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

El valor calculado resultante es mayor que el valor base: 3,65 (m x grados/W), la pared aislada cumple con los requisitos de las normas.

El cálculo de suelos y revestimientos combinados se realiza de forma similar.

Cálculo de ingeniería térmica de suelos en contacto con el suelo.

A menudo, en casas privadas o edificios públicos, los pisos de los primeros pisos se colocan en el suelo. La resistencia a la transferencia de calor de dichos pisos no está estandarizada, pero como mínimo el diseño de los pisos no debe permitir que se forme rocío. El cálculo de estructuras en contacto con el suelo se realiza de la siguiente manera: los pisos se dividen en franjas (zonas) de 2 metros de ancho, comenzando desde el borde exterior. Hay hasta tres zonas de este tipo; el área restante pertenece a la cuarta zona. Si el diseño del piso no proporciona un aislamiento efectivo, entonces se supone que la resistencia a la transferencia de calor de las zonas es la siguiente:

• 1 zona - 2,1 (m x grados/W);
• Zona 2 - 4,3 (m x grados/W);
• Zona 3 - 8,6 (m x grados/W);
• Zona 4 - 14,3 (m x grados/W).

Es fácil notar que cuanto más lejos esté el área del piso pared externa, mayor será su resistencia a la transferencia de calor. Por tanto, muchas veces se limitan a aislar el perímetro del suelo. En este caso, la resistencia a la transferencia de calor de la estructura aislada se suma a la resistencia a la transferencia de calor de la zona.
El cálculo de la resistencia a la transferencia de calor del piso debe incluirse en el cálculo general de ingeniería térmica de las estructuras de cerramiento. Consideraremos un ejemplo de cálculo de pisos en el suelo a continuación. Tomemos una superficie de 10 x 10 igual a 100 metros cuadrados.

• La superficie de la zona 1 será de 64 metros cuadrados.
• La superficie de la zona 2 será de 32 metros cuadrados.
• La superficie de la zona 3 será de 4 metros cuadrados.

Valor medio de resistencia a la transferencia de calor del suelo sobre el suelo:
Rpol = 100 / (64/2,1 + 32/4,3 + 4/8,6) = 2,6 (m x grados/W).

Habiendo aislado el perímetro del suelo con una placa de poliestireno expandido de 5 cm de espesor y una tira de 1 metro de ancho, obtenemos el valor medio de la resistencia a la transferencia de calor:

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

Es importante tener en cuenta que de esta forma no solo se calculan los suelos, sino también las estructuras de las paredes en contacto con el suelo (paredes de un suelo empotrado, sótano cálido).

Cálculo térmico de puertas.

El valor básico de la resistencia a la transferencia de calor se calcula de forma ligeramente diferente. puertas de entrada. Para calcularlo, primero será necesario calcular la resistencia a la transferencia de calor de la pared según el criterio sanitario e higiénico (sin rocío):
Rst = (Tv - Tn)/(DTn x av).

Aquí DTn es la diferencia de temperatura entre la superficie interior de la pared y la temperatura del aire en la habitación, determinada de acuerdo con el Código de Reglas y para vivienda es 4,0.
ab es el coeficiente de transferencia de calor de la superficie interior de la pared, según SP es 8,7.
El valor básico de las puertas se considera igual a 0,6xРst.

Para el diseño de puerta seleccionado, es necesario realizar un cálculo de ingeniería térmica de verificación de las estructuras de cerramiento. Un ejemplo de cálculo de una puerta de entrada:

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

Este valor calculado corresponderá a una puerta aislada con una losa de lana mineral de 5 cm de espesor. Su resistencia a la transferencia de calor será R=0,05 / 0,048=1,04 (m x grados/W), que es mayor que la calculada.

Requisitos integrales

Se realizan cálculos de paredes, pisos o revestimientos para verificar elemento por elemento los requisitos de las normas. El conjunto de reglas también establece un requisito integral que caracteriza la calidad del aislamiento de todas las estructuras de cerramiento en su conjunto. Este valor se denomina “característica de protección térmica específica”. No se puede realizar ni un solo cálculo de ingeniería térmica de estructuras de cerramiento sin verificarlo. A continuación se ofrece un ejemplo de cálculo para una empresa conjunta.

Kob = 88,77 / 250 = 0,35, que es menor que el valor normalizado de 0,52. En este caso, el área y el volumen se toman para una casa con dimensiones de 10 x 10 x 2,5 m. Las resistencias a la transferencia de calor son iguales a los valores básicos.

El valor normalizado se determina de acuerdo con el SP dependiendo del volumen calentado de la casa.

Además del complejo requisito de redactar un pasaporte energético, también se realiza un cálculo de ingeniería térmica de las estructuras de cerramiento; en el apéndice de SP50.13330.2012 se proporciona un ejemplo de cómo preparar un pasaporte.

Coeficiente de uniformidad

Todos los cálculos anteriores son aplicables para estructuras homogéneas. Lo cual en la práctica es bastante raro. Para tener en cuenta las faltas de homogeneidad que reducen la resistencia a la transferencia de calor, se introduce un factor de corrección para la homogeneidad térmica (r). Tiene en cuenta el cambio en la resistencia a la transferencia de calor introducido por la ventana y puertas, esquinas externas, inclusiones heterogéneas (por ejemplo, dinteles, vigas, cinturones de refuerzo), etc.

El cálculo de este coeficiente es bastante complicado, por lo que de forma simplificada se pueden utilizar valores aproximados de la literatura de referencia. Por ejemplo, para mampostería - 0,9, paneles de tres capas - 0,7.

Aislamiento efectivo

Al elegir un sistema de aislamiento para el hogar, es fácil asegurarse de que requisitos modernos protección térmica sin uso aislamiento efectivo casi imposible. Por tanto, si se utilizan ladrillos de arcilla tradicionales, se necesitará mampostería de varios metros de espesor, lo que no es económicamente viable. Sin embargo, la baja conductividad térmica materiales aislantes modernos a base de poliestireno expandido o lana de roca le permite limitar el espesor a 10-20 cm.

Por ejemplo, para lograr un valor básico de resistencia a la transferencia de calor de 3,65 (m x grados/W), necesitará:

• pared de ladrillos de 3 m de espesor;
• mampostería de bloques de hormigón celular de 1,4 m;
• Aislamiento de lana mineral 0,18 m.

Para determinar el grosor de una pared al construir una casa, debe aprender a calcular la conductividad térmica de las paredes. Este indicador depende de los materiales de construcción utilizados y de las condiciones climáticas.

Normas para el espesor de las paredes en el sur y regiones del norte variará. Si no hace un cálculo antes de comenzar la construcción, puede resultar que la casa esté fría y húmeda en invierno y demasiado húmeda en verano.

¿Por qué necesitas un cálculo?

El espesor de las paredes en las latitudes sur y norte debería ser diferente.

Para ahorrar en calefacción y ayudar a crear un microclima interior saludable, necesitamos utilizar los materiales aislantes adecuados durante la construcción. Según la ley de la física, cuando hace frío afuera y calor adentro, entonces a través de la pared y el techo energía térmica sale.

• en invierno las paredes se congelarán;
• se gastarán fondos importantes en calentar las instalaciones;
• cambio, que conducirá a la formación de condensación y humedad en la habitación, crecerá moho;
• en verano la casa estará tan calurosa como bajo el sol abrasador.

Para evitar estos problemas, antes de comenzar la construcción, es necesario calcular la conductividad térmica del material y decidir qué grosor construir la pared y con qué material ahorrador de calor aislarla.

¿De qué depende la conductividad térmica?

La conductividad térmica depende en gran medida del material de la pared.

La conductividad térmica se calcula en función de la cantidad de energía térmica que pasa a través de un material con un área de 1 metro cuadrado. m y un espesor de 1 m con una diferencia de temperatura entre el interior y el exterior de un grado. Las pruebas se realizan durante 1 hora.

La conductividad de la energía térmica depende de:

• propiedades físicas y composición de la materia;
• composición química;
• condiciones de operación.

Los materiales con un índice inferior a 17 W/ (m °C) se consideran ahorradores de calor.

Realizamos cálculos.

La resistencia a la transferencia de calor debe ser mayor que el mínimo especificado en la normativa.

La conductividad térmica es factor importante En construcción. Al diseñar edificios, el arquitecto calcula el espesor de las paredes, pero esto cuesta dinero extra. Para ahorrar dinero, puede descubrir cómo calcular usted mismo los indicadores necesarios.

La tasa de transferencia de calor por un material depende de los componentes incluidos en su composición. La resistencia a la transferencia de calor debe ser mayor que el valor mínimo especificado en documento regulatorio"Aislamiento térmico de edificios".

Veamos cómo calcular el espesor de una pared en función de los materiales utilizados en la construcción.

Fórmula de cálculo:

R=δ/ λ (m2 °C/W), donde:

δ es el espesor del material utilizado para construir el muro;

λ es un indicador de la conductividad térmica específica, calculada en (m2 °C/W).

Al comprar materiales de construcción, el coeficiente de conductividad térmica debe indicarse en el pasaporte.

Los valores de los parámetros para edificios residenciales se especifican en SNiP II-3-79 y SNiP 23/02/2003.

Valores aceptables según región

El valor mínimo permitido de conductividad térmica para varias regiones se indica en la tabla:

Cada material tiene su propio índice de conductividad térmica. Cuanto más alto es, más calor transmite este material a través de sí mismo.

Tasas de transferencia de calor para diversos materiales.

Los valores de conductividad térmica de los materiales y su densidad se indican en la tabla:

La conductividad térmica de los materiales de construcción depende de su densidad y humedad. mismos materiales hechos por diferentes fabricantes, pueden diferir en propiedades, por lo que el coeficiente debe consultarse en las instrucciones correspondientes.

Cálculo de una estructura multicapa.

Al calcular una estructura multicapa, resuma los indicadores de resistencia térmica de todos los materiales.

Si construimos un muro de varios materiales, digamos lana mineral, yeso, los valores deben calcularse para cada material individual. ¿Por qué sumar los números resultantes?

En este caso, debes trabajar según la fórmula:

Rtot= R1+ R2+…+ Rn+ Ra, donde:

R1-Rn - resistencia térmica de capas de diferentes materiales;

Ra.l es la resistencia térmica de la capa de aire cerrada. Los valores se pueden encontrar en la tabla 7, cláusula 9 del SP 23-101-2004. No siempre se proporciona una capa de aire al construir muros. Para obtener más detalles sobre los cálculos, mire este vídeo:

Basándonos en estos cálculos, podemos concluir si los materiales de construcción seleccionados se pueden utilizar y qué espesor deben tener.

Secuenciación

Primero que nada, debes elegir Materiales de construcción que usarás para construir una casa. Después de esto, calculamos la resistencia térmica de la pared según el esquema descrito anteriormente. Los valores obtenidos deben compararse con los datos de las tablas. Si coinciden o son superiores, bien.

Si el valor es menor que el de la tabla, entonces debe aumentar las paredes y realizar el cálculo nuevamente. Si la estructura contiene un espacio de aire que se ventila con aire exterior, entonces no se deben tener en cuenta las capas ubicadas entre las capas. cámara de aire y la calle.

Cómo hacer cálculos usando una calculadora en línea

Para obtener los valores requeridos, debe ingresar en la calculadora en línea la región en la que se operará el edificio, el material seleccionado y el espesor esperado de las paredes.

El servicio contiene información para cada zona climática individual:

• t aire;
• temperatura media durante la temporada de calefacción;
• duración de la temporada de calefacción;
• humedad del aire.

La temperatura y la humedad interior son las mismas para cada región.

Información igual para todas las regiones:

• temperatura y humedad del aire interior;
• coeficientes de transferencia de calor de superficies internas y externas;
• diferencia de temperatura.

Para mantener la casa cálida y mantener un microclima saludable, al realizar trabajo de construcción Es necesario realizar un cálculo de la conductividad térmica de los materiales de las paredes. Esto es fácil de hacer usted mismo o usar calculadora online en Internet. Para obtener más información sobre cómo utilizar la calculadora, mire este vídeo:

Para garantizar una determinación precisa del espesor de la pared, puede ponerse en contacto con compañía de construcción. Sus especialistas harán todo cálculos necesarios de acuerdo con los requisitos de los documentos reglamentarios.