Calcolo termotecnico di un edificio: specifiche e formule per eseguire calcoli + esempi pratici

Calcolo dell'ingegneria termica dell'edificio - consideriamo le dispersioni di calore per area e volume

Calcolo termico online (panoramica del calcolatore)

Calcolo termotecnico di un edificio: specifiche e formule per eseguire calcoli + esempi pratici

Il calcolo dell'ingegneria termica può essere eseguito su Internet online. Diamo una rapida occhiata a come lavorarci.

Andando sul sito web del calcolatore online, il primo passo è selezionare gli standard per i quali verrà effettuato il calcolo. Scelgo il regolamento del 2012 in quanto è un documento più recente.

Calcolo termotecnico di un edificio: specifiche e formule per eseguire calcoli + esempi pratici

Successivamente, è necessario specificare la regione in cui verrà creato l'oggetto. Se la tua città non è disponibile, scegli la grande città più vicina. Successivamente, indichiamo il tipo di edifici e locali.Molto probabilmente calcolerai un edificio residenziale, ma puoi scegliere pubblico, amministrativo, industriale e altri. E l'ultima cosa che devi scegliere è il tipo di struttura di chiusura (pareti, soffitti, rivestimenti).

Lasciamo invariati la temperatura media calcolata, l'umidità relativa e il coefficiente di uniformità termica se non si sa come cambiarli.

Calcolo termotecnico di un edificio: specifiche e formule per eseguire calcoli + esempi pratici

Nelle opzioni di calcolo, imposta tutte e due le caselle di controllo tranne la prima.

Calcolo termotecnico di un edificio: specifiche e formule per eseguire calcoli + esempi pratici

Nella tabella indichiamo la torta da parete partendo dall'esterno: selezioniamo il materiale e il suo spessore. Su questo, infatti, si completa l'intero calcolo. Sotto la tabella è riportato il risultato del calcolo. Se una qualsiasi delle condizioni non viene soddisfatta, modifichiamo lo spessore del materiale o il materiale stesso fino a quando i dati non sono conformi ai documenti normativi.

Se vuoi vedere l'algoritmo di calcolo, clicca sul pulsante "Segnala" in fondo alla pagina del sito.

5.1 La sequenza generale di esecuzione del calcolo termico

  1. A
    in conformità al paragrafo 4 del presente manuale
    determinare il tipo di edificio e le condizioni, secondo
    che dovrebbe essere contato Rditr.

  2. Definire
    Rditr:

  • Su
    formula (5), se si calcola l'edificio
    per sanitari e igienici e confortevoli
    condizioni;

  • Su
    formula (5a) e tabella. 2 se il calcolo dovrebbe
    essere condotto in base a condizioni di risparmio energetico.

  1. Comporre
    equazione della resistenza totale
    struttura che racchiude con uno
    sconosciuto dalla formula (4) ed eguagliare
    il suo Rditr.

  2. Calcolare
    spessore sconosciuto dello strato isolante
    e determinare lo spessore complessivo della struttura.
    Nel fare ciò, è necessario tenere conto del tipico
    spessori delle pareti esterne:

  • spessore
    i muri di mattoni dovrebbero essere multipli
    dimensione del mattone (380, 510, 640, 770 mm);

  • spessore
    sono accettati i pannelli per pareti esterne
    250, 300 o 350 mm;

  • spessore
    sono accettati pannelli sandwich
    pari a 50, 80 o 100 mm.

Fattori che influenzano TN

Calcolo termico di un edificio: una guida passo passo con esempi e formule
L'isolamento termico - interno o esterno - riduce notevolmente la dispersione termica

La dispersione termica è influenzata da molti fattori:

  • Fondazione - la versione coibentata trattiene il calore in casa, quella non coibentata permette fino al 20%.
  • Muro: il calcestruzzo poroso o il calcestruzzo di legno ha una produttività molto inferiore rispetto a un muro di mattoni. Il mattone di argilla rossa trattiene il calore meglio del mattone di silicato. Anche lo spessore della partizione è importante: un muro di mattoni di 65 cm di spessore e di cemento espanso di 25 cm di spessore hanno lo stesso livello di dispersione termica.
  • Riscaldamento: l'isolamento termico cambia in modo significativo l'immagine. L'isolamento esterno con schiuma poliuretanica - una lastra di 25 mm di spessore - è uguale in efficienza al secondo muro di mattoni di 65 cm di spessore, all'interno il sughero - una lastra di 70 mm - sostituisce 25 cm di calcestruzzo espanso. Non è vano che gli esperti affermino che un riscaldamento efficace inizia con un adeguato isolamento.
  • Tetto: la costruzione a falde e il solaio coibentato riducono le perdite. Un tetto piano in lastre di cemento armato trasmette fino al 15% del calore.
  • Area vetrata: la conduttività termica del vetro è molto elevata. Non importa quanto siano stretti i telai, il calore fuoriesce attraverso il vetro. Maggiore è il numero di finestre e maggiore è la loro area, maggiore è il carico termico sull'edificio.
  • Ventilazione: il livello di perdita di calore dipende dalle prestazioni del dispositivo e dalla frequenza di utilizzo. Il sistema di recupero consente di ridurre in qualche modo le perdite.
  • La differenza tra la temperatura all'esterno e all'interno della casa: maggiore è, maggiore è il carico.
  • La distribuzione del calore all'interno dell'edificio influisce sulle prestazioni di ogni stanza. Le stanze all'interno dell'edificio si raffreddano meno: nei calcoli, la temperatura confortevole qui è considerata di +20 C.Le stanze finali si raffreddano più velocemente: la temperatura normale qui sarà di +22 C. In cucina è sufficiente riscaldare l'aria fino a +18 C, poiché qui ci sono molte altre fonti di calore: fornelli, forno, frigorifero.

Influenza del traferro

Nel caso in cui si utilizzi lana minerale, lana di vetro o altro isolante per lastre come riscaldatore in una muratura a tre strati, è necessario installare uno strato ventilato tra la muratura esterna e l'isolante. Lo spessore di questo strato dovrebbe essere di almeno 10 mm e preferibilmente di 20-40 mm. È necessario per drenare l'isolamento, che si bagna dalla condensa.

Questo strato d'aria non è uno spazio chiuso, quindi, se è presente nel calcolo, è necessario tenere conto dei requisiti della clausola 9.1.2 della SP 23-101-2004, ovvero:

a) gli strati strutturali situati tra il traferro e la superficie esterna (nel nostro caso, si tratta di un mattone decorativo (besser)) non vengono presi in considerazione nel calcolo dell'ingegneria del calore;

b) sulla superficie della struttura rivolta verso lo strato ventilato dall'aria esterna si deve assumere il coefficiente di scambio termico αext = 10,8 W/(m°C).

Parametri per eseguire calcoli

Per eseguire il calcolo del calore, sono necessari i parametri iniziali.

Dipendono da una serie di caratteristiche:

  1. Scopo dell'edificio e sua tipologia.
  2. Orientamento delle strutture verticali di contenimento rispetto alla direzione dei punti cardinali.
  3. Parametri geografici della futura casa.
  4. Il volume dell'edificio, il suo numero di piani, l'area.
  5. Tipi e dati dimensionali delle aperture di porte e finestre.
  6. Tipo di riscaldamento e suoi parametri tecnici.
  7. Il numero di residenti permanenti.
  8. Materiale delle strutture protettive verticali e orizzontali.
  9. Soffitti all'ultimo piano.
  10. Impianti di acqua calda.
  11. Tipo di ventilazione.

Nel calcolo vengono prese in considerazione anche altre caratteristiche di progettazione della struttura. La permeabilità all'aria degli involucri edilizi non dovrebbe contribuire a un eccessivo raffreddamento all'interno della casa e ridurre le caratteristiche di schermatura termica degli elementi.

Il ristagno delle pareti provoca anche perdite di calore e, inoltre, ciò comporta umidità, che influisce negativamente sulla durabilità dell'edificio.

Nel processo di calcolo, prima di tutto, vengono determinati i dati termici dei materiali da costruzione, dai quali vengono ricavati gli elementi che racchiudono la struttura. Inoltre, devono essere determinate la ridotta resistenza al trasferimento di calore e il rispetto del suo valore standard.

Concetti di carico termico

Calcolo termico di un edificio: una guida passo passo con esempi e formule
Il calcolo della perdita di calore viene effettuato separatamente per ogni stanza, a seconda dell'area o del volume

Il riscaldamento degli ambienti è una compensazione per la perdita di calore. Attraverso le pareti, le fondamenta, le finestre e le porte, il calore viene gradualmente allontanato verso l'esterno. Più bassa è la temperatura esterna, più veloce sarà il trasferimento di calore all'esterno. Per mantenere una temperatura confortevole all'interno dell'edificio, sono installati riscaldatori. Le loro prestazioni devono essere sufficientemente elevate da coprire la perdita di calore.

Il carico termico è definito come la somma delle dispersioni termiche dell'edificio, pari alla potenza termica richiesta. Dopo aver calcolato quanto e come la casa perde calore, scopriranno la potenza dell'impianto di riscaldamento. Il valore totale non è sufficiente. Una stanza con 1 finestra perde meno calore di una stanza con 2 finestre e balcone, quindi l'indicatore viene calcolato per ogni stanza separatamente.

Durante il calcolo, assicurati di prendere in considerazione l'altezza del soffitto. Se non supera i 3 m, il calcolo viene effettuato in base alle dimensioni dell'area. Se l'altezza è compresa tra 3 e 4 m, la portata viene calcolata in volume.

Tipici disegni delle pareti

Analizzeremo le opzioni di vari materiali e varie varianti della "torta", ma per cominciare, vale la pena menzionare l'opzione più costosa ed estremamente rara oggi: un solido muro di mattoni. Per Tyumen, lo spessore della parete dovrebbe essere di 770 mm o tre mattoni.

sbarra

Al contrario, un'opzione abbastanza popolare è un raggio da 200 mm. Dal diagramma e dalla tabella sottostante risulta evidente che una trave per un edificio residenziale non è sufficiente. La domanda rimane, è sufficiente isolare le pareti esterne con un foglio di lana minerale di 50 mm di spessore?

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Nome materiale Larghezza, m λ1, W/(m × °C) R1, m2×°С/W
Fodera in legno tenero 0,01 0,15 0,01 / 0,15 = 0,066
Aria 0,02
Ecover Standard 50 0,05 0,04 0,05 / 0,04 = 1,25
Trave di pino 0,2 0,15 0,2 / 0,15 = 1,333

Sostituendo nelle formule precedenti, otteniamo lo spessore richiesto dell'isolante δut = 0,08 m = 80 mm.

Ne consegue che l'isolamento in uno strato di lana minerale da 50 mm non è sufficiente, è necessario isolare in due strati sovrapposti.

Per gli amanti delle case in legno tritate, cilindriche, incollate e di altro tipo. Puoi sostituire qualsiasi spessore di pareti in legno a tua disposizione nel calcolo e assicurarti che senza isolamento esterno durante i periodi freddi congelerai a parità di costi di energia termica o spenderai di più per il riscaldamento. Purtroppo i miracoli non accadono.

Vale anche la pena notare l'imperfezione delle giunture tra i tronchi, che porta inevitabilmente alla perdita di calore. Nella foto della termocamera, l'angolo della casa è stato ripreso dall'interno.

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Blocco in argilla espansa

Anche l'opzione successiva ha guadagnato popolarità di recente, un blocco di argilla espansa da 400 mm con rivestimento in mattoni. Scopri quanto spesso è necessario l'isolamento in questa opzione.

Calcolo termotecnico di un edificio: specifiche e formule per eseguire calcoli + esempi pratici

Nome materiale Larghezza, m λ1, W/(m × °C) R1, m2×°С/W
Mattone 0,12 0,87 0,12 / 0,87 = 0,138
Aria 0,02
Ecover Standard 50 0,05 0,04 0,05 / 0,04 = 1,25
Blocco in argilla espansa 0,4 0,45 0,4 / 0,45 = 0,889

Sostituendo nelle formule precedenti, otteniamo lo spessore richiesto dell'isolante δut = 0,094 m = 94 mm.

Per murature in blocchi di argilla con rivestimento in mattoni è richiesto un isolamento minerale di 100 mm di spessore.

blocco del gas

Blocco gas 400 mm con isolamento e intonacatura con tecnologia "facciata bagnata". La dimensione dell'intonaco esterno non è inclusa nel calcolo a causa dell'estrema piccolezza dello strato. Inoltre, data la corretta geometria dei blocchi, ridurremo lo strato di intonaco interno a 1 cm.

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Nome materiale Larghezza, m λ1, W/(m × °C) R1, m2×°С/W
Ecover Standard 50 0,05 0,04 0,05 / 0,04 = 1,25
Porevit BP-400 (D500) 0,4 0,12 0,4 / 0,12 = 3,3
Malta 0,01 0,87 0,01 / 0,87 = 0,012

Sostituendo nelle formule precedenti, otteniamo lo spessore richiesto dell'isolante δut = 0,003 m = 3 mm.

Qui si suggerisce la conclusione: il blocco Porevit con uno spessore di 400 mm non necessita di isolamento dall'esterno, è sufficiente l'intonacatura esterna ed interna o la finitura con pannelli di facciata.

Determinazione dello spessore dell'isolamento della parete

Determinazione dello spessore dell'involucro edilizio. Dati iniziali:

  1. Area di costruzione - Sredny
  2. Scopo dell'immobile - Residenziale.
  3. Tipo di costruzione - tre strati.
  4. Umidità ambiente standard - 60%.
  5. La temperatura dell'aria interna è di 18°C.

numero di livello

Nome del livello

spessore

1

Malta

0,02

2

Muratura (calderone)

X

3

Isolamento (polistirene)

0,03

4

Malta

0,02

2 Procedura di calcolo.

Eseguo il calcolo secondo SNiP II-3-79 * “Standard di progettazione. Ingegneria del calore edile”

A) determino la resistenza termica richiesta Ro(tr) secondo la formula:

Ro(tr)=n(tv-tn)/(Δtn*αv) , dove n è il coefficiente scelto tenendo conto della posizione della superficie esterna della struttura di contenimento rispetto all'aria esterna.

n=1

tn è la t invernale calcolata dell'aria esterna, presa in conformità al paragrafo 2.3 di SNiPa "Tecnica del riscaldamento delle costruzioni".

Accetto con riserva 4

Determina che tн per una data condizione viene presa come la temperatura calcolata del primo giorno più freddo: tн=tx(3) ; tx(1)=-20°C; tx(5)=-15°С.

tx(3)=(tx(1) + tx(5))/2=(-20+(-15))/2=-18°C; tn=-18°C.

Δtn è la differenza normativa tra l'aria stagnata e la superficie stagnata dell'involucro edilizio, Δtn=6°C secondo la tabella. 2

αv - coefficiente di trasmissione del calore della superficie interna della struttura della recinzione

αv=8,7 W/m2°C (secondo la tabella 4)

Ro(tr)=n(tv-tn)/(Δtn*αv)=1*(18-(-18)/(6*8.7)=0.689(m2°C/O)

B) Determina Rdi=1/αv+R1+R2+R3+1/αn , dove αn è il fattore di scambio termico, per le condizioni invernali della superficie esterna dell'involucro. αн=23 W/m2°С secondo la tabella. 6#strati

 

Nome materiale

codice articolo

ρ, kg/m3

σ, m

λ

S

1

Malta di sabbia calcarea

73

1600

0,02

0,7

8,69

2

Kotelet

98

1600

0,39

1,16

12,77

3

polistirolo

144

40

X

0,06

0,86

4

Malta complessa

72

1700

0,02

0,70

8,95

Per completare la tabella, determino le condizioni operative della struttura di recinzione, a seconda delle zone di umidità e del regime umido nei locali.

1 Il regime di umidità dei locali è normale secondo tabella. uno

2 Zona umida - asciutta

Determinare le condizioni operative → A

R1=σ11\u003d 0,02 / 0,7 \u003d 0,0286 (m2 ° C / W)

R222=0,39/1,16= 0,3362

R333 =X/0,06 (m2°C/O)

R444 \u003d 0,02 / 0,7 \u003d 0,0286 (m2 ° C / W)

Rdi=1/αv+R1+R2+1/αn = 1/8,7+0,0286 + 0,3362+X/0,06 +0,0286+1/23 = 0,518+X/0,06

accetto Rdi= Ro(tr)=0,689 m2°C/O

0,689=0,518+X/0,06

Xtr\u003d (0,689-0,518) * 0,06 \u003d 0,010 (m)

Accetto costruttivamente σ1(f)=0,050 m

R1(φ)= σ1(f)/λ1=0,050/0,060=0,833 (m2°C/O)

3 Determinare l'inerzia dell'involucro edilizio (massicità).

D=R1*S1+ R2*S2+ R3*S3=0,029*8,69+0,3362*12,77+0,833*0,86+0,0286*8,95 = 5,52

Conclusione: la struttura di recinzione del muro è realizzata in pietra calcarea ρ = 2000 kg / m3, 0,390 m di spessore, isolata con plastica espansa di 0,050 m di spessore, che garantisce le normali condizioni di temperatura e umidità dei locali e soddisfa i requisiti sanitari e igienici per loro .

Perdite dovute alla ventilazione della casa

Il parametro chiave in questo caso è il tasso di ricambio dell'aria. A condizione che le pareti della casa siano permeabili al vapore, questo valore è pari a uno.

Calcolo termotecnico di un edificio: specifiche e formule per eseguire calcoli + esempi pratici
La penetrazione dell'aria fredda nella casa avviene attraverso la ventilazione di alimentazione. La ventilazione di scarico aiuta a fuoriuscire l'aria calda. Riduce le perdite attraverso la ventilazione scambiatore di calore-recuperatore. Non permette al calore di fuoriuscire insieme all'aria in uscita e riscalda i flussi in entrata

Esiste una formula in base alla quale viene determinata la perdita di calore attraverso il sistema di ventilazione:

Qv \u003d (V x Kv: 3600) x P x C x dT

Qui i simboli significano quanto segue:

  1. Qv - perdita di calore.
  2. V è il volume della stanza in mᶾ.
  3. P è la densità dell'aria. il suo valore è preso pari a 1,2047 kg/mᶾ.
  4. Kv - la frequenza del ricambio d'aria.
  5. C è la capacità termica specifica. È pari a 1005 J/kg x C.

Sulla base dei risultati di questo calcolo, è possibile determinare la potenza del generatore di calore dell'impianto di riscaldamento. In caso di valore di potenza troppo elevato, un dispositivo di ventilazione con uno scambiatore di calore può diventare una via d'uscita dalla situazione. Considera alcuni esempi di case realizzate con materiali diversi.

Documenti normativi necessari per il calcolo:

  • SNiP 23-02-2003 (SP 50.13330.2012). "Protezione termica degli edifici". Edizione aggiornata del 2012.
  • SNiP 23-01-99* (SP 131.13330.2012). "Climatologia delle costruzioni". Edizione aggiornata del 2012.
  • SP 23-101-2004."Progettazione di protezione termica degli edifici".
  • GOST 30494-2011 Edifici residenziali e pubblici. Parametri del microclima indoor.

Dati iniziali per il calcolo:

  1. Determiniamo la zona climatica in cui costruiremo una casa. Apriamo SNiP 23-01-99 *. "Climatologia delle costruzioni", troviamo la tabella 1. In questa tabella troviamo la nostra città (o la città situata il più vicino possibile al cantiere), ad esempio, per la costruzione in un villaggio situato vicino alla città di Murom, prenderemo gli indicatori della città di Murom! dalla colonna 5 - "Temperatura dell'aria del periodo di cinque giorni più freddo, con una probabilità di 0,92" - "-30 ° C";
  2. Determiniamo la durata del periodo di riscaldamento - aprire la tabella 1 in SNiP 23-01-99 * e nella colonna 11 (con una temperatura esterna media giornaliera di 8 ° C) la durata è zht = 214 giorni;
  3. Determiniamo la temperatura esterna media per il periodo di riscaldamento, per questo, dalla stessa tabella 1 SNIP 23-01-99 *, selezioniamo il valore nella colonna 12 - tht \u003d -4,0 ° С.
  4. La temperatura interna ottimale viene presa secondo la tabella 1 in GOST 30494-96 - tinta = 20 ° C;

Quindi, dobbiamo decidere il design del muro stesso. Poiché le case precedenti erano costruite con un materiale (mattoni, pietra, ecc.), Le pareti erano molto spesse e massicce. Ma, con lo sviluppo della tecnologia, le persone hanno nuovi materiali con un'ottima conduttività termica, che ha permesso di ridurre significativamente lo spessore delle pareti dal principale (materiale portante) aggiungendo uno strato termoisolante, così sono apparse pareti multistrato.

Ci sono almeno tre strati principali in una parete multistrato:

  • 1 strato - muro portante - il suo scopo è trasferire il carico dalle strutture sovrastanti alla fondazione;
  • 2 strati - isolamento termico - il suo scopo è trattenere il più possibile il calore all'interno della casa;
  • 3° strato - decorativo e protettivo - il suo scopo è rendere bella la facciata della casa e allo stesso tempo proteggere lo strato isolante dagli effetti dell'ambiente esterno (pioggia, neve, vento, ecc.);

Consideriamo per il nostro esempio la seguente composizione del muro:

  • 1° strato - accettiamo la parete portante di blocchi di cemento cellulare di 400 mm di spessore (accettiamo in modo costruttivo - tenendo conto del fatto che su di essa poggeranno le travi del pavimento);
  • 2° strato: eseguiamo da una lastra di lana minerale, ne determineremo lo spessore mediante calcolo termotecnico!
  • 3° strato: accettiamo mattoni di silicato di rivestimento, spessore dello strato 120 mm;
  • 4° strato - poiché dall'interno la nostra parete sarà ricoperta da uno strato di intonaco di malta cemento-sabbia, lo inseriremo anche nel calcolo e ne imposteremo lo spessore a 20 mm;

Calcolo della potenza termica in base al volume della stanza

Questo metodo per determinare il carico termico sugli impianti di riscaldamento è meno universale del primo, poiché è destinato al calcolo di stanze con soffitti alti, ma non tiene conto del fatto che l'aria sotto il soffitto è sempre più calda rispetto alla parte inferiore della stanza e, quindi, la quantità di dispersione termica varierà a livello regionale.

La potenza termica dell'impianto di riscaldamento per un edificio o un locale con soffitti superiori allo standard è calcolata in base alla seguente condizione:

Q=V*41W (34W),

dove V è il volume esterno della stanza in m?,

E 41 W è la quantità specifica di calore richiesta per riscaldare un metro cubo di un edificio standard (in una casa a pannelli). Se la costruzione viene eseguita utilizzando materiali da costruzione moderni, l'indicatore di perdita di calore specifico viene solitamente incluso nei calcoli con un valore di 34 watt.

Quando si utilizza il primo o il secondo metodo per calcolare la perdita di calore di un edificio con un metodo ingrandito, è possibile utilizzare fattori di correzione che in una certa misura riflettono la realtà e la dipendenza della perdita di calore da parte di un edificio in base a vari fattori.

  1. Tipo di vetratura:
  • pacchetto triplo 0,85,
  • doppio 1.0,
  • doppia rilegatura 1.27.
  1. La presenza di finestre e porte d'ingresso aumenta la quantità di calore disperso in casa rispettivamente di 100 e 200 watt.
  2. Caratteristiche di isolamento termico delle pareti esterne e loro permeabilità all'aria:
  • moderni materiali per l'isolamento termico 0,85
  • standard (due mattoni e isolamento) 1.0,
  • basse proprietà di isolamento termico o spessore della parete insignificante 1,27-1,35.
  1. La percentuale dell'area della finestra rispetto all'area della stanza: 10% -0,8, 20% -0,9, 30% -1,0, 40% -1,1, 50% -1,2.
  2. Il calcolo per un singolo edificio residenziale va effettuato con un fattore correttivo di circa 1,5, in funzione della tipologia e delle caratteristiche delle strutture di solaio e copertura utilizzate.
  3. Temperatura esterna stimata in inverno (ogni regione ha la sua, determinata dagli standard): -10 gradi 0,7, -15 gradi 0,9, -20 gradi 1,10, -25 gradi 1,30, -35 gradi 1, 5.
  4. Le dispersioni termiche crescono anche in funzione dell'aumento del numero di pareti esterne secondo la seguente relazione: una parete - più il 10% della resa termica.

Tuttavia, è possibile determinare quale metodo darà un risultato accurato e realmente reale della potenza termica degli impianti di riscaldamento solo dopo aver eseguito un calcolo termico accurato e completo dell'edificio.

Tipi di carichi termici

Calcolo termico di un edificio: una guida passo passo con esempi e formule
I calcoli tengono conto delle temperature medie stagionali

I carichi termici sono di diversa natura.C'è un certo livello costante di perdita di calore associato allo spessore del muro, alla struttura del tetto. Ce ne sono di temporanei - con un forte calo della temperatura, con ventilazione intensiva. Anche il calcolo dell'intero carico termico tiene conto di questo.

Carichi stagionali

La cosiddetta perdita di calore associata al tempo. Questi includono:

  • la differenza tra la temperatura dell'aria esterna e quella interna;
  • velocità e direzione del vento;
  • la quantità di radiazione solare - con un'elevata insolazione dell'edificio e un gran numero di giornate di sole, anche in inverno la casa si raffredda meno;
  • umidità dell'aria.
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Il carico stagionale si distingue per un programma annuale variabile e un programma giornaliero costante. Il carico termico stagionale è il riscaldamento, la ventilazione e l'aria condizionata. Le prime due specie sono indicate come inverno.

Termico permanente

Calcolo termico di un edificio: una guida passo passo con esempi e formule
Le apparecchiature di refrigerazione industriale generano grandi quantità di calore

Sono inclusi fornitura di acqua calda tutto l'anno e dispositivi tecnologici. Quest'ultimo è importante per le imprese industriali: digestori, frigoriferi industriali, camere di cottura a vapore emettono un'enorme quantità di calore.

Negli edifici residenziali, il carico sulla fornitura di acqua calda diventa paragonabile al carico di riscaldamento. Questo valore cambia poco durante l'anno, ma varia notevolmente a seconda dell'ora del giorno e del giorno della settimana. In estate, il consumo di acqua calda sanitaria si riduce del 30%, poiché la temperatura dell'acqua nella mandata dell'acqua fredda è di 12 gradi superiore a quella invernale. Durante la stagione fredda aumenta il consumo di acqua calda, soprattutto nei fine settimana.

calore secco

La modalità comfort è determinata dalla temperatura e dall'umidità dell'aria.Questi parametri sono calcolati utilizzando i concetti di calore secco e latente. Dry è un valore misurato con uno speciale termometro a secco. È influenzato da:

  • vetri e porte;
  • carichi solari e termici per il riscaldamento invernale;
  • tramezzi tra stanze con diverse temperature, pavimenti sopra il vuoto, soffitti sotto i solai;
  • crepe, fessure, fessure nei muri e nelle porte;
  • condotti dell'aria all'esterno di aree riscaldate e ventilazione;
  • attrezzatura;
  • le persone.

Pavimenti su fondamenta in cemento, muri sotterranei non vengono presi in considerazione nei calcoli.

Calore latente

Calcolo termico di un edificio: una guida passo passo con esempi e formule
L'umidità nella stanza aumenta la temperatura all'interno

Questo parametro determina l'umidità dell'aria. La fonte è:

  • attrezzatura - riscalda l'aria, riduce l'umidità;
  • le persone sono una fonte di umidità;
  • correnti d'aria che passano attraverso fessure e fessure delle pareti.

Standard di temperatura ambiente

Prima di eseguire qualsiasi calcolo dei parametri di sistema, è necessario, come minimo, conoscere l'ordine dei risultati attesi, e anche avere caratteristiche standardizzate di alcuni valori tabulari che devono essere sostituiti in formule o da essi guidati.

Eseguendo calcoli dei parametri con tali costanti, si può essere certi dell'affidabilità del parametro dinamico o costante desiderato del sistema.

Calcolo termotecnico di un edificio: specifiche e formule per eseguire calcoli + esempi pratici
Per locali di varia destinazione esistono norme di riferimento per i regimi di temperatura dei locali residenziali e non. Queste norme sono racchiuse nei cosiddetti GOST.

Per un impianto di riscaldamento, uno di questi parametri globali è la temperatura ambiente, che deve essere costante indipendentemente dal periodo dell'anno e dalle condizioni ambientali.

Secondo la regolamentazione delle norme e delle norme sanitarie, vi sono differenze di temperatura rispetto al periodo estivo e invernale dell'anno. Il sistema di climatizzazione è responsabile del regime di temperatura della stanza nella stagione estiva, il principio del suo calcolo è descritto in dettaglio in questo articolo.

Ma la temperatura ambiente in inverno è fornita dal sistema di riscaldamento. Pertanto, siamo interessati alle escursioni termiche e alle loro tolleranze di deviazione per la stagione invernale.

La maggior parte dei documenti normativi stabilisce i seguenti intervalli di temperatura che consentono a una persona di sentirsi a proprio agio in una stanza.

Per locali non residenziali di tipo ufficio fino a 100 m2:

  • 22-24°C - temperatura dell'aria ottimale;
  • 1°C - fluttuazione ammissibile.

Per i locali di tipo ufficio con una superficie superiore a 100 m2, la temperatura è di 21-23°C. Per i locali non residenziali di tipo industriale, gli intervalli di temperatura variano notevolmente a seconda della destinazione dei locali e degli standard di protezione del lavoro stabiliti.

Calcolo termotecnico di un edificio: specifiche e formule per eseguire calcoli + esempi pratici
La temperatura ambiente confortevole per ogni persona è "propria". A qualcuno piace essere molto caldo nella stanza, qualcuno si sente a suo agio quando la stanza è fresca - è tutto piuttosto individuale

Per quanto riguarda i locali residenziali: appartamenti, case private, tenute, ecc., ci sono determinate escursioni termiche che possono essere regolate a seconda dei desideri dei residenti.

Eppure, per i locali specifici di un appartamento e di una casa, abbiamo:

  • 20-22°С - residenziale, compresi bambini, camera, tolleranza ± 2°С -
  • 19-21°C - cucina, wc, tolleranza ± 2°C;
  • 24-26°С - bagno, doccia, piscina, tolleranza ±1°С;
  • 16-18°С - corridoi, corridoi, vani scala, ripostigli, tolleranza +3°С

È importante notare che ci sono molti altri parametri di base che influenzano la temperatura nella stanza e su cui è necessario concentrarsi durante il calcolo del sistema di riscaldamento: umidità (40-60%), concentrazione di ossigeno e anidride carbonica nell'aria (250: 1), la velocità di movimento delle masse d'aria (0,13-0,25 m/s), ecc.

Calcolo delle caratteristiche di schermatura termica normalizzate e specifiche dell'edificio

Prima di procedere ai calcoli, si evidenziano alcuni stralci della letteratura normativa.

La clausola 5.1 di SP 50.13330.2012 afferma che l'involucro di schermatura termica dell'edificio deve soddisfare i seguenti requisiti:

  1. Ridotta resistenza al trasferimento di calore dell'involucro individuale
    le strutture non devono essere inferiori ai valori normalizzati (elemento per elemento
    requisiti).
  2. La caratteristica di schermatura termica specifica dell'edificio non deve superare
    valore normalizzato (requisito complesso).
  3. La temperatura sulle superfici interne delle strutture di chiusura dovrebbe
    non essere inferiore ai valori minimi consentiti (sanitari e igienici
    Requisiti).
  4. I requisiti per la protezione termica dell'edificio saranno soddisfatti mentre
    adempimento delle condizioni 1,2 e 3.

Clausola 5.5 di SP 50.13330.2012. Il valore normalizzato della caratteristica di schermatura termica specifica dell'edificio, k(tr ⁄ vol), W ⁄ (m³ × °С), dovrebbe essere preso in funzione del volume riscaldato dell'edificio e dei gradi-giorno del periodo di riscaldamento dell'area di costruzione secondo la tabella 7, tenendo conto
Appunti.

Tabella 7. Valori normalizzati delle caratteristiche specifiche di schermatura termica dell'edificio:

Volume riscaldato
edifici, Vot, m³
Valori k(tr ⁄ vol), W ⁄ (m² × °C), a valori GSOP, °C × giorno ⁄ anno
1000 3000 5000 8000 12000
150 1,206 0,892 0,708 0,541 0,321
300 0,957 0,708 0,562 0,429 0,326
600 0,759 0,562 0,446 0,341 0,259
1200 0,606 0,449 0,356 0,272 0,207
2500 0,486 0,360 0,286 0,218 0,166
6000 0,391 0,289 0,229 0,175 0,133
15 000 0,327 0,242 0,192 0,146 0,111
50 000 0,277 0,205 0,162 0,124 0,094
200 000 0,269 0,182 0,145 0,111 0,084

Lanciamo il "Calcolo delle caratteristiche specifiche di schermatura termica dell'edificio":

Calcolo termotecnico di un edificio: specifiche e formule per eseguire calcoli + esempi pratici

Come puoi vedere, parte dei dati iniziali viene salvata dal calcolo precedente.In effetti, questo calcolo fa parte del calcolo precedente. I dati possono essere modificati.

Utilizzando i dati del calcolo precedente, per ulteriori lavori è necessario:

  1. Aggiungi un nuovo elemento dell'edificio (pulsante Aggiungi nuovo).
  2. Oppure seleziona un elemento già pronto dalla directory (pulsante "Seleziona dalla directory"). Scegliamo la costruzione n. 1 dal calcolo precedente.
  3. Compila la colonna "Volume riscaldato dell'elemento, m³" e "Area del frammento della struttura circostante, m²".
  4. Premere il pulsante "Calcolo della caratteristica di schermatura termica specifica".

Otteniamo il risultato:

Calcolo termotecnico di un edificio: specifiche e formule per eseguire calcoli + esempi pratici

Valutazione
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