Расчет тепловых потерь через чердак

Обновлено: 19.04.2024

В холодный и переходный период года при наличии разности температур между внутренним и наружным воздухом отапливаемые здания охлаждаются за счет потерь теплоты через ограждающие конструкции: наружные стены, полв, покрытия, окна и двери.

Кроме того, теплота расходуется на нагревание наружного воздуха, который проникает в помещения через неплотности ограждении.

Потери тепла определяют для каждого отапливаемого помещения. Теплопотери коридоров, санитарных узлов относят к теплопотерям ближайших отапливаемых помещении квартиры. Теплопотери лестничной клетки определяют как для одного помещения без деления по этажам.

Потери тепла через наружные ограждения помещения оценивают по основным и добавочным потерям.

Расчет сводится в табл.3 последовательно по графам.

Графа1. Поэтажно пронумеровываются жилые комнаты и кухни ( для первого этажа – 101,102 ит.д., для второго этажа – 201,202 и т.д.), начиная с первого верхнего помещения и далее по часовой стрелке. Лестничные клетки нумеруются заглавными буквами А, Б и т.д.

Графа2. Наименование помещении:

ЖК – жилая комната;

ЖКУ – жилая комната угловая;

ЛК – лестничная клетка;

Графа3. Внутреннюю температуру воздуха в помещениях см. по плану.

В угловых помещениях квартир расчетная температура воздуха должна быть на 2°С выше указанной.

Графа4. Наименование ограждении обозначаются следующим образом:

НС – наружная стена;

ТрО – тройное остекление;

ДН – дверь наружная.

Для помещений первого этажа теплопотери определяются через наружные стены, остекление и полы. Для помещений второго этажа – через наружные стены, остекление и потолок. Для лестничной клетки – через наружные стены, остекление, пол, потолок и двери наружные. Для угловых комнат – через две стены, остекление и полы.

Графа5. Наименование сторон света для ограждающей конструкции обозначается сокращенно : С, В, З, Ю.

Графа6. Правила обмера наружных ограждений:

- площади окон (ТрО) и дверей (ДН) измеряются по каименьшему строительному объему, т.е. с учетом четвертей;

- площади пола (ПЛ) и потолка (ПТ) измеряются осями внутренних стен и внутренней поверхностью наружной стены;

- площади наружных стен (НС) измеряются:

а) на плане – по внешнему периметру между наружным углом и осями внутренних стен;

б) по высоте – на первом этаже ( при неотапливаемом подвале) – от потолка до чистого пола второго этажа; на втором этаже – от чистого пола до верха конструкции бесчердачного покрытия или конструкции чердачного перекрытия.

Размеры а х в (h), подставляются м метрах с округлением до 0,01м. Площадь наружной двери 1,01х2,11.

Графа7. Площадь ограждающей конструкции округляется до 0,1 м 2 .

Обмер площадей в плане и по высоте:

δ_ст = 660мм принимаем из теплотехнического расчета

101: ПЛ – 5,88х3,00

ПЛ а₅ – 0,12 = 6,0 – 0,12 = 5,88

НС 101 НС (В) = а₁ + δ_ст =3,0 + 0,66 = 3,66м

НС (С) = а₅ + (δ_ст -0,12) =6,0 + (0,66 - 0,12) = 6,54м

Графа8. Коэффициенты теплопередачи k принимается по результату теплотехнического расчета кроме окна.

Для окон и дверей записывается разность коэффициентов теплопередачи для окон (дверей) и наружных стен k_ок(дв) - k_ст

Графа9. Коэффициент для наружной стены, тройного остекления, потолка и наружной двери n=1; для пола над холодным подвалом n=0,9

Графа10. Расчетная разность температур между внутренней температурой помещения t_в и температурой наружного воздуха t_н = t_хп

Графа11. Основные теплопотери через ограждающие конструкции вычисляются по формуле и округляются до целых. Q_огр. = A*k*n*( t_в- t_н), Вт (8)

То есть записывается произведение граф 7*8*9*10

Графа12. Добавочные потери тепла на ориентацию по сторонам света принимаются: β₁ = 0,1 для наружных стен, окон и дверей, обращенных на С, В, С-В, С-З; β₂= 0,05 на З, Ю-З; β₃= 0 на Ю, Ю-З.

Графа13. Добавочные потери тепла на врывание холодного воздуха через входные двери лестничных клеток, не оборудованных воздушно – тепловыми завесами, принимаются при высоте здания Н_зд, м в размере

Графа14. Общий множитель добавочных теплопотерь (1+∑ β) для всех ограждающих конструкции кроме наружной двери НД ( 1+ β₁ + β₂) = 1+0,05+2,17 = 3,22

Графа15. Теплопотери с учетом добавочных: в графу записывается произведение граф 11 и 14

Графа16. Теплопотери на инфильтрацию для жилых здании принимаются по формуле:

где, L – расход удаляемого воздуха, не компенсируемый приточным воздухом: 3 м 3 /ч на 1 м 2 площади жилых помещении и кухни L = 3А_пола;

с – удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг*°С);

k_н – коэффициент, учитывающий влияние встречного теплового потока в конструкции (k_н =0,7)

p – плотность наружного воздуха, кг/м 3 (p=1,465 кг/м 3 )

Q_{и 101,201} = 0,28*3*17,60*1,465*1*57*0,7 = 864 Вт

Q_{и 102,202} = 0,28*3*17,60*1,465*1*55*0,7 = 834 Вт

Q_{и 103,104,203,204} = 0,28*3*17,60*1,465*1*52*0,7 = 788 Вт

Графа17. Бытовые тепловыделения определяются из расчета 21 Вт на 1 м 2 площади пола по формуле:

где, А_п – площадь пола, м 2

Q_быт = 21 х 17,60 = 370 Вт

Графа18. Полные теплопотери помещении определяются по формуле:

Q_пол = 977 + 864 – 370 = 1471 Вт

Далее суммируются полные теплопотери всех помещении

Что входит в перечень работ по подготовке дома к зиме: При подготовке дома к зиме проводят следующие мероприятия.

Историческое сочинение по периоду истории с 1019-1054 г.: Все эти процессы связаны с деятельностью таких личностей, как.

Поиск по сайту

Определить достаточность сопротивления теплопередачи наружной кирпичной стены слоистой кладки с внутренним утепляющим слоем из пенополистирольных плит с объёмной массой 40 кг/м 3 . Выполнить проверку санитарно-гигиенических требований.

А. Исходные данные

· Место строительства – г. Ярославль

· Зона влажности – нормальная [согласно СНиП 23-02–2003. Тепловая защита зданий.].

· Продолжительность отопительного периода z_ht = 221 суток [согласно СНиП 23-01–99. Строительная климатология., табл. 1, столбец 11, в жилье отопит. период начинается при температуре ниже +8 ºС].

· Средняя расчетная температура отопительного периода t_ht = –4 ºС [согласно СНиП 23-01–99. Строительная климатология., табл. 1, столбец 12, в жилье отопит. период начинается при температуре ниже +8 ºС].

· Температура холодной пятидневки t_ext = –31 ºС [согласно СНиП 23-01–99. Строительная климатология., табл. 1, столбец 5, с обеспеченностью 0,92].

Расчет произведен для пятиэтажного жилого дома:

· температура внутреннего воздуха t_int = + 21ºС [согласно СП 23-101–2004. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование тепловой защиты зданий.Табл.1-для жилых зданий температура +20. +22 ºС. ];

· влажность воздуха: = 55 % [согласно СП 23-101–2004. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование тепловой защиты зданий. Табл.1-для жилых зданий относительная влажность воздуха 55%]. ;

· влажностный режим помещения – нормальный [согласно СНиП 23-02–2003. Тепловая защита зданий. Табл. 1, при темпер. +21 ºС и влажности воздуха 55% влажностный режим нормальный] .

· Условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б [согласно СНиП 23-02–2003. Табл. 2 ].

· Коэффициент тепловосприятия внутренней поверхности ограждения а_i_nt = 8,7 Вт/м 2 °С [согласно СНиП 23-02–2003. Тепловая защита зданий.].

· Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения a_ext = 23 Вт/м 2 ·°С [согласно СП 23-101–2004. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование тепловой защиты зданий.- таблица 8]

Рисунок 3 -- Расчётная схема

Необходимые данные о конструктивных слоях стены для теплотехнического расчёта сведены в таблицу.

Нормируемые теплотехнические показатели материалов стены определяем по приложению Д СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» и сводим их в таблицу.

Поз.	Наименование материала	, кг/м 3	, м	,Вт/(м·°С)	, м 2 ·°С/Вт
Кирпичная кладка из пустотного кирпича	0,38	0,52	0,73
Плиты пенополистирольные	0,125	0,05	2,5
Кирпичная кладка из пустотного кирпича (облицовочного)	0,12	0,58	0,21

,Вт/(м·°С)- по прилож. Д, СП 23-101–2004. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование тепловой защиты зданий

Б. Порядок расчета

Для наружных стен из кирпича с утеплителем следует принимать приведенное сопротивление теплопередаче с учетом коэффициента теплотехнической однородности , который для стен жилых зданий из кирпича толщиной 500 мм (без учета утеплителя) равен 0,74 по СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий», п.8.17, т.е., = ,

где – общее сопротивление теплопередаче ограждения, м 2 ·°С/Вт.

где = 1/a_int=1/8,7=0,1149 Вт/(м 2 ·°С),

a_int =8.7 - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м 2 ·°С), принимаемый по табл. 7 СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»

R_k = R₁ + R₂ + … R_n =0,73+2,5+0,21=3,44 м 2 ·°С/Вт, - термическое сопротивление ограждающей конструкции,

где R₁, R₂, . R_n — термические сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции.

a_ext=23 м 2 ·°С/Вт - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода, принимаемый по табл. 8 СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий».

Определяем величину градусо-суток отопительного периода по формуле (2) СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»

= (20+4)·221 = 5304ºС . сут,

где =+21ºС - температура внутреннего воздуха (СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий», табл. 1);

= -4ºС - средняя расчетная температура отопительного периода (СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», табл. 1);

= 221 суток - продолжительность отопительного периода (СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», табл. 1)

Нормируемое сопротивление теплопередаче наружных стен вычисляем по формуле R_req = aD_d + b по СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» при значениях коэффициентов = 0,00035 и = 1,4 (табл. 4)

=0,00035·5304 + 1,4 =3,26 м 2 ·°С/Вт

Условие, = 2,66 > , = 3,26 м 2 · °С/Вт не выполняется, толщины утеплителя мм не достаточно для сопротивления теплопередачи наружной кирпичной стены слоистой кладки, поэтому необходимо увеличить толщину утеплителя до мм.

R_k = R₁ + R₂ + … R_n =0,73+(0,2/0,05)+0,21=4,94 м 2 ·°С/Вт, - термическое сопротивление ограждающей конструкции.

Условие, = 3,77 > , = 3,26 м 2 · °С/Вт выполняется

Проверка санитарно-гигиенических требований.

Проверяем выполнение условия .

По формуле (4) СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» определяем расчётный температурный перепад

где n - коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху и приведенный в табл. 6 СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» n=1 (стены);

t_ext - расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, °С, = –31ºС (СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», табл. 1)

Согласно СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», табл. 5 = 4,0°С (наружные стены в жилых зданиях) условие, = 1,55 < = 4,0ºС, выполняется.

В. Проверка санитарно-гигиенических требований 1. Проверяем выполнение условия t tn (1): t=n( t_int - t_ext ) /а_int R₀ r t=1(21+31) /8.7*3,77 = 52/32.80= 1.58ºС Согласно таб. 5 СНиП 23-02-2003: tn = 4ºС , следовательно условие (1) выполняется. 2. Проверяем выполнение условия. > td. Для расчета используем формулу (25) СП 23-101-04: = t_int - [ n ( t_int - t_ext) ] /( а_int R₀ r ) = 21-[ 1 ( 21+31 ) ]/ ( 3,77*8.7 )= = 21 – 52/32,8 = 21 – 1,58 = 19,42 ºС n- коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху. Согласно приложению Р СП 23-101-04 для температуры внутреннего воздуха t_int =20\1ºС и относительной влажности = 55 % температура точки росы td =11,62 ºС , следовательно, условие > td. выполняется. Вывод: Ограждающая конструкция удовлетворяет нормативным требованиям тепловой защиты здания.

Задание 2

Определить толщину утеплителя чердачного перекрытия, состоящего из ж/б панели мм, пароизоляция – 1 слой рубитекса; цементно-песчаной стяжки мм и утеплителя – плиты минераловатные с объёмной массой 125 кг/м 3 в городе Ярославле.

· Место строительства – г. Ярославль

· Климатический район – II B [согласно СНиП 23-01–99. Строительная климатология., рисунок 1-схематическая карта климатического районирования для строительства].

· Зона влажности – нормальная[согласно СНиП 23-02–2003. Тепловая защита зданий.].

· Средняя расчетная температура отопительного периода t_ht = –4ºС [согласно СНиП 23-01–99. Строительная климатология., табл. 1, столбец 12, в жилье отопит. период начинается при температуре ниже +8 ºС].

Расчет произведен для пятиэтажного жилого дома:

· Температура внутреннего воздуха t_int = + 21ºС [согласно СП 23-101–2004. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование тепловой защиты зданий.Табл.1-для жилых зданий температура +20. +22 ºС. ];

· Условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б [согласно СНиП 23-02–2003. ].

· Коэффициент теловосприятия внутренней поверхности ограждения а_i_nt = 8,7 Вт/м 2 °С [согласно СНиП 23-02–2003. Тепловая защита зданий.].

· Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения a_ext = 12Вт/м 2 ·°С [согласно СП 23-101–2004. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование тепловой защиты зданий.- таблица 8]

Теплотехнический расчет чердачного перекрытия

(определение толщины утеплителя и выполнения санитарно-гигиенических требований тепловой защиты здания)

А. Исходные данные

Рисунок 4-- Расчётная схема

Чердачное перекрытие состоит из конструктивных слоев, приведенных в таблице.

Поз.	Наименование материала	, кг/м 3	, м	, Вт/(м·°С)	, (м 2 ·°С/Вт)
Железобетонная панель	0,10	2,04	0,049
Пароизоляция – 1 слой рубитекса (ГОСТ 10293)	0,005	0,17	0,029
Цементно-песчаная стяжка	0,03	0,93	0,032
Плиты минераловатные	Х	0,036	-

Б. Порядок расчета

Определяем величину градусо-суток отопительного периода по формуле (2) СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»

= (21+4)·221 = 5525ºС . сут

Нормируемое сопротивление теплопередаче чердачного перекрытия вычисляем по формуле (1) СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» при значениях коэффициентов = 0,00045 и = 1,9 (табл. 4)

=0,00045·5525 + 1,9 =4,29 м 2 ·°С/Вт

Из условия равенства общего термического сопротивления нормируемому , т.е. = , определяем по формуле (7) СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» термическое сопротивление чердачного перекрытия R_к:

=4,29 – (1/8,7 + 1/12) = 4,29 – 0,198 = 4,1 м 2 ·°С/Вт,

a_ext=12 м 2 ·°С/Вт — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода, принимаемый по табл. 8 СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий»,

a_int =8.7 — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м 2 ·°С), принимаемый по табл. 7 СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».

R_ут – термическое сопротивление утепляющего слоя, определяемое из выражения:

4,1 –(0,049 + 0,029+0,032) = 3,99 м 2 ·°С/Вт.

Далее по формуле (6) СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» вычисляем толщину утепляющего слоя

R = d / l → = 3,99·0,036 = 0,14 м

Принимаем толщину утепляющего слоя 140 мм.

Определяем общее фактическое сопротивление теплопередаче ограждения с учетом принятой толщины утеплителя

Представленный теплотехнический расчет ограждающих конструкций зданий является оценочным и предназначен для предварительного выбора материалов и проектирования конструкций.

При разработке проекта для проведения точного расчета необходимо обратиться в организацию, обладающую соответствующими полномочиями и разрешениями.

СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий"
СП 23-101-2004 "Проектирование тепловой защиты зданий"
ГОСТ Р 54851—2011 "Конструкции строительные ограждающие неоднородные. Расчет приведенного сопротивления теплопередаче"
СТО 00044807-001-2006 "Теплозащитные свойства ограждающих конструкций зданий"

Добавьте ссылку на расчет в закладки:
Ссылка на расчет

Или скопируйте ее в буфер обмена:

Москва (Московская область, Россия)

Основные климатические параметры

Температура холодной пятидневки с обеспеченностью 0.92	-26	˚С
Продолжительность отопительного периода	204	суток
Средняя температура воздуха отопительного периода	-2.2	˚С
Относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца	84	%
Условия эксплуатации помещения
Количество градусо-суток отопительного периода (ГСОП)	4528.8	°С•сут

Средние месячные и годовые значения температуры и парциального давления водяного пара

Месяц	Т, ˚С	E, гПа	Месяц	Т, ˚С	E, гПа
Январь	-7.8	3.3	Июль	19.1	15.7
Февраль	-6.9	3.3	Август	17.1	14.6
Март	-1.3	4.3	Сентябрь	11.3	10.9
Апрель	6.5	6.6	Октябрь	5.2	7.5
Май	13.3	10	Ноябрь	-0.8	5.2
Июнь	17	13.3	Декабрь	-5.2	3.9
Год	5.6	8.2

Температура холодной пятидневки с обеспеченностью 0.92 - при расчете приведенного сопротивления теплопередаче и температуры внутренних поверхностей ограждающих конструкций.
Продолжительность отопительного периода и средняя температура воздуха отопительного периода - при расчете тепловых потерь.
Условия эксплуатации помещения - определяют коэффициент теплопроводности материала в зависимости от влажностного режима помещения.
Количество градусо-суток отопительного периода (ГСОП) - при определении значения требуемого приведенного сопротивления теплопередаче.
Средние месячные и годовые значения температуры и парциального давления водяного пара - при расчете защиты отпереувлажнения ограждающей конструкции.

Жилое помещение (Стена)

Вариант "Ненормированное помещение" предназначен для эмуляции расчетов с климатическими параметрами помещений, выходящими за рамки гигиенических норм.

Расчеты при выборе этого варианта не могут расцениваться, как соответсвующие нормам, а результаты, полученные при проведении этих расчетов, не могут быть основанием для принятия того или иного проектного решения.

Влажность в помещении*	ϕ	%
Коэффициент зависимости положения наружной поверхности по отношению к наружному воздуху	n
Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности	α(int)
Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности	α(ext)
Нормируемый температурный перепад	Δt(n)	°С
* - параметр используется при расчете раздела "Защита от переувлажнения ограждающих конструкций" (см. закладку "Влагонакопление").

Помещение - определяет значение влажности, используемое при определении условий эксплуатации помещения, и диапазоны, в пределах которых можно выбрать температуру внутри помещения.
Тип конструкции - необходимо для выбора параметров, определяющих нормирование требуемых уровней тепловой защиты и защиты от переувлажнения.

Слои конструкции

Конструкция

№	Тип	Материалы	Толщина, мм	λ	μ (Rп)	Управление
Внутри
Снаружи
Вставить слой	Информация

Конструкция- в таблицу добавляются материалы, составляющие слои выбранной ограждающей конструкции. Для выбранных слоев можно определить тип из следующих вариантов:

Однородный - слой, состоящий из одного материала, без теплопроводных включений.
Неоднородный - слой, в котором есть теплопроводные включения, влияние которых определяется коэффициентом односродности. Значения этого коэффициента обычно представлены в специальных справочных таблицах.
Каркас - слой с деревянным каркасом. Возможно задание ширины каркаса и шага между его элементами.
Перекрестный каркас - слой с деревянным каркасом, расположенном перепендикулярно основному каркасу.
Кладка - слой состоящий из штучных элементов кладки и швов с раствором. Возможно задание геометрических размеров элементов кладки и толщины швов.

Перемещение слоя - при наличии нескольких слоев возможо их перемещение относительно друг друга. Кнопки "Переместить внутрь" и "Переместить наружу".
Включение \ выключение слоя - позволяет на время не учитывать слой в расчетах, не удаляя его из конструкции. Кнопка "Включить слой" \ "Выключить слой"
Редактирование параметров материала - если требуемого матерала нет в справочнике материалов, то можно выбрать другой материал и во всплывающем окне задать требуемые параметры. Кнопка "Изменить характеристики".
Удаление слоя - удаляет слой из ограждающей конструкции. Кнопка "Удалить слой".

Внутри: 20°С (55%) Снаружи: -10°С (85%)

Температура внутри помещения - при определении тепловых потерь через ограждающую конструкцию.
Влажность внутри помещения - для помещения с типом "Ненормированное" при определение защиты от переувлажнения..

Слои конструкции (изнутри наружу)

№	Тип	Толщина	Материал	λ	R	Тmax	Тmin
Термическое сопротивление Rа
Термическое сопротивление Rб
Термическое сопротивление ограждающей конструкции
Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции [R]
Требуемое сопротивление теплопередаче
Санитарно-гигиенические требования [Rс]
Нормируемое значение поэлементных требований [Rэ]
Базовое значение поэлементных требований [Rт]

Сопротивление паропроницанию конструкции	Rп	0	(м²•ч•Па)/мг
Требуемое сопротивление паропроницанию	Rп.тр	0	(м²•ч•Па)/мг

Слои конструкции (изнутри наружу)

№	Толщина	Материал	μ	Rп	X	Rп(в)	Rп.тр(1)	Rп.тр(2)

Потери тепла через 1 м² за один час при сопротивлении теплопередаче (Вт•ч)

Сопротивление теплопередаче	R	±R, %	Q	±Q, Вт•ч
Санитарно-гигиенические требования [Rс]	0	0	0	0
Нормируемое значение поэлементных требований [Rэ]	0	0	0	0
Базовое значение поэлементных требований [Rт]	0	0	0	0
Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции [R]	0	0	0	0
R + 10%	0	0	0	0
R + 25%	0	0	0	0
R + 50%	0	0	0	0
R + 100%	0	0	0	0

Актуализация данных климатологии (СП 131.13330.2020) Внесены изменения в БД климатических параметров для России в соответствии с вступившим в действие СП 131.13330.2020 .

Актуализация климатических параметров для Казахстана Внесены изменения в БД климатических параметров для Казахстана в соответствии с действующими нормативными документами .

Актуализация в соответствии с норматиными документами Актуализированы изменения в СП 50.13330.2012 и СП 131.13330.2018 .

Добавлены проекты Добавлены возможности хранения ссылок на расчеты и расчета тепловых потерь здания.

Добавлен калькулятор тепловой защиты полов по грунту Калькулятор позволяет рассчитать уровень тепловой защиты и тепловые потери полов по грунту.

Запущена новая версия сайта 24.03.2017 После тестирования запущена новая версия сайта. Возможны проблемы из-за "застрявших" в кэше старых скриптов. Рекомендуется их перезагрузка. В большинстве браузеров это Ctrl-F5

Открыта группа "В контакте" В социальной сети "В контакте" открыта группа, посвященная проекту СмартКалк.

Актуализация климатических параметров Внесены изменения в БД климатических параметров для России и Казахстана в соответствии с действующими нормативными документами .

Сохраняем свой материал в ссылке Добавлена возможность сохранять в ссылке материалы с измененными пользователем параметрами .

Для исследователей и экспериментаторов Для экспериментаторов, исследователей и вообще всех, кому спокойно не сидится на месте, добавлен тип помещения: "Ненормированное" .

Расширен функционал управления слоями конструкции В целях удобства работы с калькулятором добавлена возможность временного отключения слоев конструкции .

Пенофол, термофол, теплофол и другие. Здесь Вы найдете ответы на вопросы:
- Почему в справочнике нет материала "Пенофол" ("Термофол", "Теплофол" . )?
- Как быть, если в моей конструкции используется такой материал?

Расчет каркасных конструкций Как рассчитать каркасную конструкцию?
Какие варианты каркасов можно использовать в калькуляторе?

Чердачное перекрытие должно возводиться очень крепким, с тем, чтобы удерживать проектную нагрузку и достаточно теплым, чтобы не стать источником холода для жилых помещений дома.

Перед возведением застройщик должен быть уверен, что конструкция в целом соответствует нормативным требованиям СНиП по величине пролета, поперечного сечения балок, шага их укладки, а также тепловым показателям по сопротивлению теплопередаче.

Эти параметры для чердачного перекрытия устанавливаются в процессе выполнения проекта на строительство дома.

Зачем это делать?

Чердак — это техническая или жилая зона, которая завершает строение дома. Чердачные перекрытия бывают нескольких типов балочные и безбалочные, на металлических балках или деревянных, сборно-монолитные и монолитные. Для того чтобы эта конструкция была прочной и не создавала область повышенных потерь тепла в доме ее предварительно рассчитывают на прочность и тепловое сопротивление.

Задача чердачного перекрытия распределить нагрузку от вышерасположенных стен, кровли, мебели и оборудования. Согласно СНиП, минимальная удельная эксплуатационная нагрузка для для техпомещений, установлены 150 кг/м 2 , а для жилых — 250 кг/м 2 .

Правильно выполненный расчет поможет выбрать размеры конструкции, чтобы она с запасом могла выдержать все расчетные нагрузки без повреждения основных несущих элементов дома.

Разница температур в жилой и технической зоне должна составлять не более 3°-4°. Для обеспечения этих условий утепляются не только стены и кровля, но и плита перекрытия, чтобы не допустить потерь тепла из жилых помещений.

Перед тем как оформить техническое задание на проектирование дома и чердачных перекрытий, заказчик должен четко понимать, как будет использоваться чердак, постоянно, как жилое помещение или временно, как техэтаж. От этого будет зависеть выбор его тепловой защиты, а также весовая нагрузка, которую используют для проверочных расчетов перекрытий.

Какие именно параметры нужны и почему?

Поскольку для проектирования чердачного перекрытия выполняют два вида расчетов: на сопротивление теплопередаче и прочность, потребуется рассчитать следующие показатели:

Несущую способность конструкции, данный показатель полностью зависит от стройматериала конструкции и вида перекрытия: балочное, безбалочное или монолитное.
Вертикальный предельный прогиб.
Максимальный момент Mmax и поперечную силу Qmax.
Размеры несущих балок или монолитной плиты.
Сопротивление теплопередаче каждого слоя и общее для многослойного перекрытия
Толщину теплоизоляции.
Паронепроницаемость.

Высчитываем нагрузки

Наиболее часто данные конструкции выполняют на деревянных или металлических балках. Самыми прочными считаются монолитные перекрытия, но они не везде могут устанавливаться, например, их нельзя размещать в деревянных и каркасных домах.

Есть ограничения и при использовании монолита в домах, возведенных из легкобетонных блоков. Для них потребуется дополнительное усиление стен в виде армированного железобетонного пояса.

Для того чтобы сравнить разные варианты конструкций чердачных перекрытий, можно принять за основу габариты дома 10х10 м, с жилым отапливаемым чердаком и несущей перегородкой, с пролетом — 5м.

По деревянным балкам

Расчет на прочность начинается со сбора нагрузок на перекрытие, которые бывают постоянные, связанные с весом самой конструкции и временные, вызванные пребыванием людей, единица измерения этого показателя — кг/м 2 .

Постоянная нагрузка рассчитывается по формуле:

Нормативная нагрузка Х К надежности = Расчетной нагрузке.

Первый показатель берется из справочника, так для многослойного перекрытия расчетная нагрузка будет состоять из суммы удельных нагрузок всех слоев конструкции:

Обрешетка: 20×1.3 = 26 кг/м 2 .
Пароизоляция: 5×1.3 = 6.5 кг/м 2 .
Дощатый пол по лагам с плотностью 550 кг/м3: 27.3×1.3 = 35,75 кг/м 2 .
Жесткие минераловатные плиты с плотностью = 370кг/м 3 : 29,6×1.2 = 35,52 кг/м 2 .
ДВП с плотностью 700кг/м 3 : 7×1.3 = 9,1 кг/м 2 .
Перегородки: 59×1.3 = 65 кг/м 2 .
Итого: 176 кг/м 2 .

Далее для расчета потребуется составить расчетную схему.

После этого по таблицам СНИП подбирает расчетные характеристики деревянных балок:

Rи = 13 МПа = 0.13т/см 2 .
E = 10000 МПа = 100000 кг/см 2 .
Вертикальный прогиб L/250.

После этого по формулам определяют наиболее возможный момент Mmax и поперечную силу Qmax.

По максимальному моменту находят момент сопротивления Wтр и необходимую высоту сечения hтр.

Мmax = qp•L2/8 = 176x5x5/8 = 55 кг•м = 5500 кг•см.
Qmax = qp•L/2 = 176×5/8 =110кг•м = 11000 кг•см.
Wтр = Мmax/Rи= 55/0.13= 423 см 3 .
hтр = √6Wтр/b=√ 6 x 423/150 x 0.1= 169 см.

Решающим показателем при подборе габаритов несущей балки является прочность, поэтому наилучший вариант будет сечением 150×200 мм.

Проверяют балочный прогиб:

Нагрузка нормативная qн = 176•0,8 = 140.8 кг/м.
f = (5•qн•L4)/(384•E•J) = (5•1.40•5004)/(384•100000•10000) = 1,13 см.

qн = 2,92 кг/cм;
момент инерции J = b•h3/12 = 15•20 x 20 x 20/12 = 10000 см 4 .

Определяют наибольший балочный прогиб:

fmax = L•1/250 = 500/250 = 2,0 см.

Сравнивают показатели:

Таким образом сечение 150×200 оптимально для данной конструкции.

По металлическим

Стальные балки рассчитывают согласно требованиям СНиП:

сталь для расчета принимается С-235;
расчётное сопротивление Rу=2100 кг/см 2 ;
E = 2100000 кг/см 2 ;
расчетная нагрузка – 400.0 кг/м 2 .

Аналогично, как и при расчете деревянных конструкций, вначале выполняется сбор нагрузок. Для двутавра они делятся на 2 вида: расчетные и нормативные. Первые применяют для проверки металлопрофиля на устойчивость и прочность. Вторые устанавливаются нормами и используются для проверки его на прогиб. Расчетные напряжения устанавливают умножением норматива на К надежности.

Чтобы балка соответствовала нужной прочности находят Wтр.

Выполняя расчет по формулам, получают:

Максимальный момент;
Mmax = 5Т;
Qmax = 2Т;
Wтр. = 212.59 см 3 .

Для выбора двутавра по прогибу устанавливают момент инерции Iтр = 4761,905 см 4 , после чего из таблиц металлопрофилей выбирают соответствующий типоразмер. В данном случае в наибольшей степени по условиям эксплуатации подходит двутавр No27, с характеристиками Wтр = 371>212 и Iтр = 5010>4761.

Цельной плиты

Вначале для монолитной плиты 10×10м, толщиной 200 мм и плотностью 2500 кг/м 3 выполняют сбор нагрузок:

Нормативная постоянная нагрузка плиты будет равна:220×2500 = 550 кг/м 2 .
Коэффициент надежности -1,2.
Расчетная постоянная нагрузка, 550×1.2 = 605 кг/м 2 .
Полезная нагрузка для жилого помещения — 150 кг/м 2 .
К надежности -1,3.
Расчетная временная нагрузка, 150×1.3 = 195 кг/м 2 .
ИТОГО: 800.0 кг/м 2

По формуле рассчитывают изгибающую нагрузку на плиту, допустимый прогиб и размеры арматурного каркаса. В результате расчета получаем все необходимые характеристики для строительства монолитной плиты чердачного перекрытия:

Периметр плиты — 40 м.
Площадь подошвы плиты — 100 м 2 .
Площадь боковой поверхности — 8.8 м 2 .
Объем бетона — 22 м 3 .
Вес бетона — 51700 кг.
Нагрузка на почву от фундамента — 0.052 кг/см 2 .
Минимальный диаметр стержней арматурной сетки — 14 мм.
Минимальный диаметр поперечных стержней арматуры (хомутов) — 6 мм.
Размер ячейки сетки — 20×20 cм.
Величина нахлеста арматуры — 66 см.
Общая длина продольной арматуры диаметром 14мм с учетом перевязки внахлест — 2111.6 м.
Общий вес продольной арматуры — 2550 кг.
Общая длина вертикальной арматуры диаметром 6мм — 426.6 м.
Общий вес вертикальной арматуры — 95 кг.
Кол-во досок для опалубки размером 15 x 600 см — 12 шт.

Как рассчитать?

Теплотехнический расчет чердачного перекрытия должен соответствовать российской нормативной базе по энергосбережению.

— «Тепловая защита зданий». — «Проектирование тепловой защиты зданий». — «Конструкции строительные ограждающие неоднородные. Расчет приведенного сопротивления теплопередаче». — Теплозащитные свойства ограждающих конструкций зданий.

В результате расчетов проверяется соответствие многослойного перекрытия санитарно-гигиеническим нормам.

Поиск потерь тепла

Для примера расчета чердачного перекрытия 10×10 м, расположенного в г. Москве из климатических справочников выбирают данные для проведения расчетов:

Расчётная Т внутреннего воздуха tв — +21 С;
Число дней отопительного периода Zот.пер — 214 сут;
Средняя Т наружного воздуха за отапливаемый период tот.пер — -3.1С.

По ним рассчитывают градусо/сутки отапливаемого периода ГСОП:

ГСОП = (tв — tот.пер) • Zот.пер = (21 — (-3.1)) • 214 = 5157.4 м 2 • С/Вт
Необходимое сопротивление теплопередаче: Rтр = a • ГСОП + b = 0.00035 • 5157.4 + 1.4 = 3.2051 м 2 •С/Втэ

По исходным данным определяют тепловое сопротивление многослойного перекрытия:

Процент влажность в чердачном помещении ϕ — 55%.
Коэффициент, расположения внешней поверхности к атмосферному воздуху n — 1.
К теплоотдачи перекрытия (int) — 8.7.
К теплоотдачи поверхности стен α (ext) — 12.
Нормативный перепад температур Δt (n) — 3С.
Термосопротивление перекрытия 1.88 м 2 •С/Вт.

Далее проверяется соответствие многослойного перекрытия нормам СЭС по тепловой защите. Для этого используют формулы СНиП.

Термосопротивление поверхности перекрытия:

Сопротивление теплопередачи многослойного перекрытия:

Минимально необходимое сопротивление теплопередачи:

Например, для многослойного чердачного перекрытия в составе:

Черновая доска — 30 мм.
Пароизоляционная мембрана — 0.1 мм.
Замкнутая воздушная прослойка — 20 мм.
Обрешетка сосна и ель вдоль волокон — 25 мм.
Минеральная (каменная) вата 120-170 кг/м 3 — 70 мм.
Влагозащитная мембрана — 0.1 мм.
Плиты древесно-стружечные, плотность 800 кг/м 3 — 10 мм.

На основании расчетных формул получают результаты сопротивления теплопередачи:

перекрытия [R], 2.08 м 2 • С/Вт;
согласно нормативам СЭС [Rс] — 1.72;
нормируемое [Rэ] — 3.16 м 2 • С/Вт.

Поскольку фактическое сопротивление теплопередачи превышает требования СЭС R>Rс то выбранная конструкция обеспечивает тепловую защиту здания, а подобранный пирог многослойного перекрытия, работает без образования в нем конденсата.

Особенности в подсчетах для теплых и холодных чердаков

Чердачные перекрытия для теплых и холодных помещений отличаются между собой по температурному напору. В первом случае он минимальный, а, следовательно, тепловые потери будут стремиться к нулю, а во втором случае – максимальный, что соответственно вызовет рост тепловых потерь.

Для того чтобы обеспечить в доме санитарные требования по температуре внутреннего воздуха, во втором случае потребуется увеличить слой теплозащиты.

Так для вышепредставленного примера теплого чердачного многослойного перекрытия, обеспечить требуемую температуру внутри помещений, можно если установить толщину минваты – 70 мм. В этом случае конструкция сможет обеспечить сопротивление теплопередачи 2,08 м 2 •С/Вт, что недостаточно будет для холодного чердачного перекрытия.

Согласно расчетам, минимальный слой минваты в холодном чердачном помещении должен быть 150 мм, тогда перекрытие сможет обеспечить сопротивление теплопередачи 3,94 м 2 •С/Вт, чтобы компенсировать повышенные потери тепловой энергии в нем.

Последствия ошибок в вычислениях

Ошибки в расчетах чердачных перекрытиях приводят к сверхнормативным прогибам балок, промерзанию конструкций у внешних стен, расслоению штукатурки, образованию трещины в местах сопряжения перекрытий со стенками, высокой звукопроводности и максимальным потерям тепла.

Самые опасные ошибки в чердачных перекрытиях, те, что вызывают сверхнормативный прогиб конструкции. В этом случае, из-за перегрузки конструкции она разрушается.

В монолитном перекрытии под воздействием таких нагрузок вначале начинает растрескиваться нижний слой бетона. В этот момент преднапряженные арматурные стержни переходят из стабильной стадии в нестабильную, когда они больше не могут обеспечивать прочность перекрытию.

Прогибы не должны превышать для пролетов свыше 7.5 м — 1/250. При превышающих фактических прогибах станут проявляться дефекты в стенах. В этом случае потребуется выполнить усиление перекрытий.

Заключение

Чердачное перекрытие — ответственная конструкция, которая завершает строительство дома. Оно может выполняться, как на деревянных или металлических балках, так и монолитным. Перед установкой данной конструкции требуется провести расчеты на прочность и теплостойкость и если они окажутся ниже нормативных требований, проводят дополнительное усиление и утепление перекрытий.

Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции

Чтобы сделать расчет теплопотерь дома нужно знать темрические сопротивления таких элементов как: Стена, окно, крыша, фундамент и так далее. Чтобы найти термическое сопротивление необходимо знать теплопроводность материалов. Учесть вентиляцию и инфильтрацию. Далее мы это разберем по кусочкам.

Рассмотрим строение куба 5х5 метра. Грани, которого сделаны из бетона толщиной 200 мм.

Соберем из 6 граней (стен) куб. Смотри изображение.

Внутри куба температура 25 градусов. С наружи -30° С градусов. С земли 6° С.

Кстати не многие знают и понимают, что с земли идет температура 6-7 градусов. На глубине 2 метров эта температура стабильно держится. Я имею ввиду Россию, даже зимой на глубине 2 метра держится температура выше нуля круглогодично. Находящийся сверху снег увеличивает сохранение тепла под землей. И если у Вас под полом первого этажа ничего нет, значит, температура там будет стремиться к 6-8 градусам. При условии утепленного фундамента и отсутствии внешней вентиляции.

Задача, пример расчета

Найти теплопотери конструкции имеющие размеры 5х5х5 метров. Стены, которого сделаны из бетона толщиной 200 мм.

Сначала рассчитаем одну стену (грань 5х5 м.) S=25 м 2

R – термическое (температурное) сопротивление теплопередаче. (м 2 •°С)/Вт

Rмат – термическое сопротивление материала (стена/грань)

Rвн – термическое сопротивление воздуха находящегося возле стенки внутри помещения

Rнар – термическое сопротивление воздуха находящегося возле стенки на улице.

а_вн – Коэффициент теплоотдачи стенки в помещении

а_нар – Коэффициент теплоотдачи стенки с улицы

Коэффициет теплоотдачи а_вн и а_нар найдены опытным путем и принимаются за константу и при расчетах всегда: а_вн = 8,7 Вт/м 2 ; а_нар =23 Вт/м 2 . Бывают исключения.

Коэффициент теплоотдачи согласно СНиП

То есть, если это боковые стены и крыша, то коэффициент теплоотдачи принимается равным 23 Вт/м 2 Если это внутри помещения к наружной стене или крыше то принимается 8,7 Вт/м 2 .

В любом случае, если стены утеплены, то влияние теплоотдачи резко становится не значительным. То есть сопротивление воздуха возле стенки примерно составляет 5% от сопротивления самой стены. Даже если Вы ошибетесь в выборе коэффициента теплоотдачи, то результат общих теплопотерь измениться не более чем на 5%.

Находим теплопотери

Все величины известны кроме термического сопротивления материала (Rмат) - стены

Находим термическое сопротивление материала

Известно, что материал стены – бетон, термическое сопротивление находится по формуле

Теплопроводность материалов таблица

Теплопроводность бетона будет 1,2 Вт/(м•°С)

Ответ: Теплопотери одной стены составляют 4243,8 Вт

Посчитаем теплопотери снизу

Ответ: Теплопотери вниз составляют 1466 Вт

В большинстве случаев конструкция снизу выглядит следующим образом

Такая конструкция утепления фундамента позволяет достигнуть эффекта, когда температура под полом у земли достигает 6-8 °С. Это в случаях, когда подпольное помещение не проветривается. Если У Вас имеется вентиляция подпольного помещения, то естественно температура будет снижаться на уровень вентилируемого воздуха. Проветривают подпольное помещение, если требуется исключить попадания вредных газов на первые этажи. Теплые водяные полы на первом этаже в конструкции имеют параизолирующий слой, который препятствует инфильтрации вредных газов и различных паров. Естественно плита перекрытия утепляется до требуемого значения. Утепляют обычно материалом имеющим толщину не менее 50-100 мм, ваты или пенополистирола.

Возвращаемся к задаче

У нас имеется 6 стен, одна из которых смотрит вниз. Поэтому 5 граней соприкасаются с воздухом -30 °С, а грань смотрящая вниз соприкасается с землей, то есть 6 градусов.

Общая сумма тепловых потерь куба составит:

W•5 граней+W_вниз= 4243,8 Вт•5+1466 Вт=22685 Вт

Расчет вентиляции

Предлагаю для расчета использовать простой практический пример:

Для жилого дома вентиляцию рассчитывать на каждый квадратный метр площади 1 куб.метр воздуха в час.

Представим что наш куб это двухэтажное здание 5х5метров. Тогда его площадь составит 50 м2. Соответственно его расход воздуха(вентиляция) будет равен 50 м3/час.

Формула расчета тепловых потерь через вентиляцию

Для быстрого расчета вентиляции воспользуемся программой:

Ответ: Теплопотери на вентиляцию составляют 921 Вт.

Требовния СНиП для вентиляции

В итоге для расчета теплопотерь дома нужно найти теплопотери теряемые через ограждения(стены) и вентиляцию. Конечно, в теплотехнике встречается более глубокие расчеты. Например, расчет с применением инфильтрация и сторон света (юг, север, запад и восток).

Инфильтрация – это не организованное поступление воздуха в помещение через неплотности в ограждениях зданий под действием теплового и ветрового давления, а также, возможно, вследствие работы механической вентиляции. Также инфильтрацию называют воздухопроницаемостью.

Грубо говоря, по простому. Стены дышат с помощью инфильтрации. Через микроскопические щели, а они в большинстве случаев есть циркулирует воздух через стены. При расчете теплопотерь здания инфильтрацией можно пренебречь, так как это очень маленькие цифры. Каждый материал обладает своей уникальной способностью пропускать через себя воздух. Если у Вас стены закрыты пенополистирольной плитой, то можно смело сказать что это пароизоляция. А пароизоляция почти исключает инфильтрацию. Обои, штукатурка и краска уменьшают инфильтрацию на столько что ее можно не использовать в расчетах. Теплопоетри на инфильтрацию могут быть меньше 5% теплопотерь от вентиляции.

Расчет инфильтрации

Расчет инфильтрации – это расчет воздухопроницаемости ограждений за счет давления на стену. Давление на стену создается разностью масс воздуха. Поэтому чтобы Вас не грузить формулами расчета воздухопроницаемости, советую воспользоваться программным обеспечением, с помощью этой программы можно делать расчет инфильтрации воздуха.

Также в теплотехнике при расчете теплопотерь дома встречается понимание того, что в зависимости от положения стен (юг, север, запад и восток) меняются теплопотери. И разница между стеной смотрящий на юг и стеной смотрящей на север: Всего 10%.

То есть к существующим потерям через ограждающую конструкцию (стену) добавляется 10% на северную стену.

Таблица. Добавочный коэффициент на сторону света

На практике часто опытные инженеры не занимаются вычислением сторон света, в силу того что иногда нет информации куда смотрит стена. Поэтому можно грубо добавить 5% мощности к общим теплопоетрям.

Но мы посчитаем, как положено:

Теплопотери через ограждающие конструкции составляет: 23746 Вт.

Вместе с вентиляцией: 23746+921=24667 Вт.

Если мы с наружи куба добавим утеплитель: Пенополистирол толщиной 100 мм. То получим следующее.

Ответ: 432,24 Вт. Без утеплителя через бетонную стену уходит 4243,8 Вт тепла. Разница в 10 раз.

Теплопотери через окна

Для расчета теплопотерь окон используется такая же формула, но для определения теплопотерь используется только значение термического сопротивления определенного образца.

Например, имеется одно окно 1,4 х 1,4 м. площадью 2 кв.метра.

Ответ: 167,17 Вт тепла будет уходить через окно.

Конечно, в программе указаны средние значения термического сопротивления. Точные термические сопротивления можно узнать у производителя конкретной выбранной модели.

Существуют в домах не отапливаемые помещения, как в них посчитать теплопотери?

Внутренние стены в расчете теплопотерь не учавствуют, если по разные стороны ограждения одинаковые температуры.

Читайте также: