Теплотехнічний розрахунок стіни визначає необхідні товщини шарів застосованих матеріалів, що забезпечують теплову ізоляцію приміщень з точки зору забезпечення комфортних санітарно-гігієнічних умов для перебування людини в приміщенні і вимог законодавства з енергозбереження.
Чим сильніше утеплені стіни, тим менше майбутні експлуатаційні витрати на опалення будівлі, але при цьому більше витрати на придбання матеріалів при будівництві. До якої міри розумно утеплювати огороджувальні конструкції залежить від передбачуваного терміну експлуатації будівлі, цілей, переслідуваних інвестором будівництва, і вважається на практиці в кожному випадку індивідуально.
Санітарно-гігієнічні вимоги визначають мінімально допустимі опору теплопередачі перетину стін, здатні забезпечити комфорт в приміщенні. Ці вимоги слід обов'язково виконати при проектуванні і будівництві! Забезпечення вимог з енергозбереження дозволить вашому проекту не тільки пройти експертизу і зажадає додаткових разових витрат при будівництві, але і забезпечить скорочення подальших витрат на опалення при експлуатації.
Теплотехнічний розрахунок в Excel багатошарової стіни.
Включаємо MS Excel і починаємо розгляд прикладу теплотехнічного розрахунку стіни будівлі, що будується в регіоні - м.Москва.
У розрахунковому файлі Excel в примітках до осередків зі значеннями параметрів представлена інформація, звідки слід брати ці значення, причому не тільки вказані номери документів, але і, найчастіше, номери таблиць і навіть стовпців.
Поставивши собі за розмірами і матеріалами шарів стіни, ми перевіримо її на відповідність санітарно-гігієнічним нормам і нормам енергозбереження, а також обчислимо розрахункові температури на кордонах шарів.
Початкові дані:
1 ... 7. Орієнтуючись на посилання в примітках до осередків D4-D10, заповнюємо першу частину таблиці вихідними даними для вашого регіону будівництва.
8 ... 15. До другої частини вихідних даних в осередку D12-D19 вносимо параметри шарів зовнішньої стіни - товщини і коефіцієнти теплопровідності.
У розглянутому прикладі:
перший шар - листи гіпсові обшивальні (суха штукатурка) з щільністю 1050 кг / м 3;
другий шар - цегляна кладка з суцільного глиняної звичайної цегли (1800 кг / м 3) на цементно-шлаковому розчині;
третій шар - плити мінераловатні з кам'яного волокна (25-50 кг / м3);
четвертий шар - полимерцементная штукатурка з сіткою зі скловолокна.
результати:
Теплотехнічний розрахунок стіни будемо виконувати, грунтуючись на припущенні, що застосовані в конструкції матеріали зберігають теплотехнічну однорідність в напрямку поширення теплового потоку.
Розрахунок ведеться по нижче представленим формулами:
Якщо не виконується перша умова, то осередок D24 автоматично буде залита червоним кольором, сигналізуючи користувачеві про неприпустимість застосування обраної конструкції стіни. Якщо не виконується тільки друга умова, то осередок D24 забарвиться рожевим кольором. Коли розрахунковий опір теплопередачі більше нормативних значень, осередок D24 забарвлена в світло-жовтий колір.
Теплотехнічний розрахунок стіни в Excel завершено.
Важливе зауваження.
Навколишній нас повітря містить в собі воду. Чим вище температура повітря, тим більшу кількість вологи він здатний утримувати.
Остигаючи і стаючи холодніше, повітря не може утримувати всередині себе ту кількість вологи, що міг в більш нагрітому стані. В результаті повітря викидає з себе на прохолодні внутрішні поверхні стін краплі вологи. Щоб цього не відбувалося всередині приміщень, слід при проектуванні перетину стіни забезпечити неможливість випадання роси на внутрішніх поверхнях стін.
Так як середня відносна вологість повітря житлових приміщень становить 50 ... 60%, то точка роси при температурі повітря + 22˚С становить + 11 ... 14˚С. У нашому прикладі температура внутрішньої поверхні стіни + 20,4˚С забезпечує неможливість утворення роси.
Але роса може при достатній гігроскопічності матеріалів утворюватися всередині шарів стіни і, особливо, на кордонах шарів! Замерзаючи, вода розширюється і руйнує матеріали стін.
У розглянутому вище прикладі точка з температурою 0˚С знаходиться всередині шару утеплювача і досить близько до зовнішньої поверхні стіни. У цій точці на схемі на початку статті, зазначеної жовтим кольором, температура змінює своє значення з позитивного на негативне. Виходить, що цегляна кладка ніколи в своєму житті не буде перебувати під впливом негативних температур. Це сприятиме забезпеченню довговічності стін будівлі.
Якщо ми поміняємо в прикладі місцями другий і третій шари - утеплимо стіну зсередини, то отримаємо не одну, а дві межі шарів в області негативних температур і наполовину проморожену цегляну кладку. Переконайтеся в цьому самостійно, виконавши теплотехнічний розрахунок стіни. Напрошуються висновки очевидні.
Статті з близькою тематикою
Дякую за вашу працю! Всі статті дуже інтересни.В основної діяльності хоч і не доводитися користуватися точними математичними розрахунками, але цікавий Ваш підхід у вирішенні і висвітленні матеріалу.
Спасибі на доброму слові, Анатолій.
Доброго времени суток, Олександр! Дуже хороші Ви робите програми. Дякуємо. Хотілося б ще посилання на літературу, щоб і самим почитати, звідки беруться чарівні формули =)
Михайло, так в тексті статті вказані джерела, а в програмі вказані навіть номера сторінок і таблиць. Висловлюю подив.
А як порахувати тепловтрати, якщо до стіни будинку примикає крита «холодна» веранда?
Андрій, добрий день.
Додайте повітря і стіни веранди до складу стіни. Тобто у вас буде така товста стіна, що починається в будинку і закінчується зовнішньою поверхнею стіни веранди. -)
Слід розрахувати втрати тепла приміщенням веранди і визначити розрахункову температуру повітря в ній, а потім цю температуру використовувати в розрахунку тепловтрат через стіну будинку.
Якщо у веранди немає стін (тільки навіс), то її (веранди) наявність майже ніяк не впливає на тепловтрати через стіну.
Перевірив ваш калькулятор. Начебто все правильно =)