Yaşamak veya çalışmak için rahat koşullar yaratmak, inşaatın birincil görevidir. Ülkemiz topraklarının önemli bir kısmı soğuk iklime sahip kuzey enlemlerinde yer almaktadır. Bu nedenle binalarda konforlu bir sıcaklığın korunması her zaman önemlidir. Enerji tarifelerinin artmasıyla birlikte ısınma amaçlı enerji tüketiminin az altılması ön plana çıkıyor.
İklim özellikleri
Duvar ve çatı yapısı seçimi öncelikle inşaat alanının iklim koşullarına bağlıdır. Bunları belirlemek için SP131.13330.2012 "İnşaat klimatolojisine" başvurmak gerekir. Hesaplamalarda aşağıdaki miktarlar kullanılır:
- 0,92 güvenlik ile en soğuk beş günlük dönemin sıcaklığı, Tn ile gösterilir;
- ortalama sıcaklık, Tot ile gösterilir;
- süre, ZOT ile gösterilir.
Murmansk örneğinde değerler aşağıdaki değerlere sahiptir:
- Тн=-30 derece;
- Tot=-3.4 derece;
- ZOT=275 gün.
Ayrıca, oda TV içindeki tasarım sıcaklığını ayarlamak gerekir, GOST 30494-2011'e göre belirlenir. Konut için tv=20 derece çekebilirsiniz.
Kapalı yapıların ısı mühendisliği hesaplamasını gerçekleştirmek için, GSOP değerini (ısıtma periyodunun derece-gününü) önceden hesaplayın:
GSOP=(Tv - Tot) x ZOT. Örneğimizde, GSOP=(20 - (-3, 4)) x 275=6435.
Temel göstergeler
Yapı kabuğu malzemelerinin doğru seçimi için hangi termal özelliklere sahip olması gerektiğini belirlemek gerekir. Bir maddenin ısı iletme yeteneği, Yunan harfi l (lambda) ile gösterilen ve W / (m x derece) olarak ölçülen termal iletkenliği ile karakterize edilir. Bir yapının ısıyı tutma yeteneği, ısı transferine direnci R ile karakterize edilir ve kalınlığın termal iletkenliğe oranına eşittir: R=d/l.
Yapı birkaç katmandan oluşuyorsa, her katman için direnç hesaplanır ve ardından toplanır.
Isı transfer direnci, dış mekan inşaatının ana göstergesidir. Değeri standart değeri aşmalıdır. Bina kabuğunun ısı mühendisliği hesaplamasını yaparken, duvarların ve çatının ekonomik olarak doğrulanmış bileşimini belirlememiz gerekir.
Termal iletkenlik değerleri
Yalıtım kalitesiöncelikle termal iletkenlik ile belirlenir. Sertifikalı her malzeme laboratuvar testlerine tabi tutulur ve bunun sonucunda bu değer "A" veya "B" çalışma koşulları için belirlenir. Ülkemiz için çoğu bölge "B" çalışma koşullarına karşılık gelir. Bir evin çevre yapılarının ısı mühendisliği hesabı yapılırken bu değer kullanılmalıdır. Termal iletkenlik değerleri etikette veya malzeme pasaportunda belirtilmiştir, ancak mevcut değilse, Uygulama Kurallarından referans değerleri kullanabilirsiniz. En popüler malzemeler için değerler aşağıda listelenmiştir:
- Sıradan tuğla - 0,81 W(m x derece).
- Silikat tuğla duvar - 0,87 W(m x derece).
- Gaz ve köpük beton (yoğunluk 800) - 0,37 W(m x derece).
- Yumuşak ahşap - 0,18 W(m x derece).
- Ekstrüde Strafor - 0,032 W(m x derece).
- Mineral yün levhalar (yoğunluk 180) - 0,048 W(m x derece).
Isı transfer direncinin normal değeri
Hesaplanan ısı transfer direnci değeri taban değerinden az olmamalıdır. Temel değer Tablo 3 SP50.13330.2012 "Binaların ısıl koruması"na göre belirlenir. Tablo, tüm kapalı yapılar ve bina türleri için ısı transfer direncinin temel değerlerini hesaplamak için katsayıları tanımlar. Kapalı yapıların termoteknik hesaplamalarına devam edilerek, bir hesaplama örneği şu şekilde sunulabilir:
- Rsten=0.00035x6435 + 1,4=3,65 (m x derece/W).
- Rpokr=0, 0005х6435 +2, 2=5, 41 (m x derece/W).
- Rchard=0.00045x6435 + 1,9=4,79 (m x derece/W).
- Rockna=0,00005x6435 + 0,3=0,62 (m x derece/W).
Dış kapalı yapının termoteknik hesaplaması, "sıcak" konturu kapatan tüm yapılar için yapılır - zemindeki zemin veya teknik yer altının zemini, dış duvarlar (pencereler ve kapılar dahil), birleşik ısıtılmamış çatı katının örtüsü veya zemini. Ayrıca, bitişik odalardaki sıcaklık farkı 8 dereceden fazla ise, iç yapılar için hesaplama yapılmalıdır.
Duvarların termoteknik hesaplaması
Çoğu duvar ve tavan, tasarımlarında çok katmanlı ve heterojendir. Çok katmanlı bir yapının çevre yapılarının ısıl mühendislik hesaplaması aşağıdaki gibidir:
Tuğla sıvalı bir duvar düşünürsek, aşağıdaki yapıyı elde ederiz:
- dış sıva tabakası 3 cm kalınlığında, ısı iletkenliği 0,93 W(m x derece);
- katı kil tuğla duvar 64 cm, ısı iletkenliği 0,81 W(m x derece);
- İç sıva tabakası 3 cm kalınlığında, ısı iletkenliği 0,93 W(m x derece).
Kapalı yapıların ısı mühendisliği hesaplama formülü aşağıdaki gibidir:
R=0.03/0.93 + 0.64/0.81 + 0.03/0.93=0.85(m x derece/W).
Sonuç olarak elde edilen değer, önceden belirlenmiş taban direnç değerinden önemli ölçüde düşüktürMurmansk'ta bir konut binasının duvarlarının ısı transferi 3, 65 (m x derece / W). Duvar düzenleyici gereklilikleri karşılamıyor ve yalıtılması gerekiyor. Duvar yalıtımı için 150 mm kalınlığında ve 0,048 W (m x derece) ısı iletkenliği olan mineral yün levhalar kullanıyoruz.
Yalıtım sistemini seçtikten sonra, kapalı yapıların termoteknik hesaplamasını doğrulamak gerekir. Örnek bir hesaplama aşağıda gösterilmiştir:
R=0,15/0,048 + 0,03/0,93 + 0,64/0,81 + 0,03/0,93=3,97(m x derece/W).
Hesaplanan değer temel değerden daha büyük - 3,65 (m x derece / W), yalıtımlı duvar standartların gereksinimlerini karşılıyor.
Örtüşmelerin ve kombine kaplamaların hesaplanması benzer şekilde yapılır.
Yerle temas halindeki zeminlerin ısı mühendisliği hesabı
Genellikle özel evlerde veya kamu binalarında birinci katların zeminleri zemin üzerine yapılır. Bu tür zeminlerin ısı transferine karşı direnci standartlaştırılmamıştır, ancak en azından zeminlerin tasarımı çiylerin düşmesine izin vermemelidir. Zeminle temas halinde olan yapıların hesaplanması şu şekilde yapılır: katlar, dış sınırdan başlayarak 2 metre genişliğinde şeritlere (bölgelere) ayrılır. Bu tür üç bölgeye kadar tahsis edilir, kalan alan dördüncü bölgeye aittir. Zemin tasarımı etkili bir yalıtım sağlamıyorsa, bölgelerin ısı transfer direnci şu şekilde alınır:
- 1 bölge – 2, 1 (m x derece/W);
- 2 bölge – 4, 3 (m x derece/W);
- 3 bölge – 8, 6 (m x derece/W);
- 4 bölge – 14, 3 (m x derece/W).
Zemin dış duvardan ne kadar uzaksa, ısı transferine karşı direncinin o kadar yüksek olduğunu görmek kolaydır. Bu nedenle, genellikle zeminin çevresini ısıtmakla sınırlıdırlar. Aynı zamanda, yalıtımlı yapının ısı transfer direnci, bölgenin ısı transfer direncine eklenir. Yerdeki katların hesaplanmasına bir örnek aşağıda ele alınacaktır. 100 metrekareye eşit 10 x 10 taban alanını alalım.
- 1 bölgenin alanı 64 metrekare olacaktır.
- Bölge 2'nin alanı 32 metrekare olacak.
- Bölge 3'ün alanı 4 metrekare olacak.
Yerde ortalama yerden ısı transfer direnci:Rzemin=100 / (64/2, 1 + 32/4, 3 + 4/8, 6)=2,6 (m x derece/ Sal).
Zemin çevresinin yalıtımını 5 cm kalınlığında polistiren köpük levha, 1 metre genişliğinde bir şerit ile tamamladıktan sonra, ısı transfer direncinin ortalama değerini elde ederiz:
Ppol=100 / (32/2, 1 + 32/(2, 1+0, 05/0, 032) + 32/4, 3 + 4/8, 6)=4, 09 (m x derece/W).
Yalnızca katların bu şekilde hesaplanmasının değil, aynı zamanda zeminle temas halinde olan duvar yapılarının da (gömme döşeme duvarları, sıcak bodrum) bu şekilde hesaplandığını unutmamak önemlidir.
Kapıların termoteknik hesaplaması
Giriş kapılarının ısı transfer direncinin temel değeri biraz farklı hesaplanır. Bunu hesaplamak için önce duvarın ısı transfer direncini sıhhi ve hijyenik kritere göre (serpme olmaması) hesaplamanız gerekir.çiğ): Rst=(Tv - Tn) / (DTn x av)
İşte ДТн - duvarın iç yüzeyi ile odadaki hava sıcaklığı arasındaki sıcaklık farkı, Kurallar Koduna göre belirlenir ve konut için 4.0.
av - ısı transferi ortak girişime göre duvarın iç yüzeyinin katsayısı 8,7'dir. Kapıların taban değeri 0,6xRst'ye eşit alınır.
Seçilen kapı tasarımı için, kapalı yapıların bir doğrulama termoteknik hesaplamasının yapılması gerekmektedir. Giriş kapısı hesaplama örneği:
Rdv=0,6 x (20-(-30))/(4 x 8,7)=0,86 (m x derece/W).
Bu tasarım değeri, 5 cm kalınlığında mineral yün levha ile yalıtılmış bir kapıya karşılık gelecektir.
Karmaşık gereksinimler
Duvarların, zeminlerin veya kaplamaların hesaplamaları, yönetmeliklerin eleman bazında gerekliliklerini kontrol etmek için yapılır. Kurallar seti ayrıca, bir bütün olarak tüm kapalı yapıların yalıtım kalitesini karakterize eden eksiksiz bir gereklilik belirler. Bu değere "özgül ısı koruma özelliği" denir. Kapalı yapıların tek bir termoteknik hesaplaması, doğrulaması olmadan yapamaz. Bir JV hesaplama örneği aşağıda gösterilmiştir.
| Tasarım adı | Kare | R | A/R |
| Duvarlar | 83 | 3, 65 | 22, 73 |
| Kapatma | 100 | 5, 41 | 18, 48 |
| Bodrum tavanı | 100 | 4, 79 | 20, 87 |
| Windows | 15 | 0, 62 | 24, 19 |
| Kapılar | 2 | 0, 8 | 2, 5 |
| Miktar | 88, 77 |
Kob \u003d 88, 77 / 250 \u003d 0.35, normalize edilmiş 0,52 değerinden daha az Bu durumda, 10 x 10 x 2,5 m boyutlarındaki bir ev için alan ve hacim alınır. dirençler temel değerlere eşittir.
Normalleştirilmiş değer, evin ısıtılan hacmine bağlı olarak ortak girişime göre belirlenir.
Enerji pasaportu hazırlamak için karmaşık gereksinime ek olarak, çevreleyen yapıların ısı mühendisliği hesaplamasını da yaparlar, SP50.13330.2012 Ekinde bir pasaport örneği verilmiştir.
Tekdüzelik katsayısı
Yukarıdaki tüm hesaplamalar homojen yapılar için geçerlidir. Hangi pratikte oldukça nadirdir. Isı transferine direnci az altan homojen olmayan durumları hesaba katmak için, termal homojenlik için bir düzeltme faktörü, r, tanıtılır. Pencere ve kapı açıklıkları, dış köşeler, homojen olmayan kapanımlar (örneğin, lentolar, kirişler, takviye kayışları), soğuk köprüler vb. tarafından ortaya çıkan ısı transfer direncindeki değişimi hesaba katar.
Bu katsayının hesaplanması oldukça karmaşıktır, bu nedenle basitleştirilmiş bir formda referans literatürden yaklaşık değerleri kullanabilirsiniz. Örneğin, tuğla işi için - 0.9, üç katmanlı paneller - 0.7.
Etkili yalıtım
Bir ev yalıtım sistemi seçerken, etkili yalıtım kullanılmadan modern termal koruma gereksinimlerini karşılamanın neredeyse imkansız olduğundan emin olmak kolaydır. Bu nedenle, geleneksel bir kil tuğla kullanıyorsanız, ekonomik olarak uygun olmayan birkaç metre kalınlığında duvarlara ihtiyacınız olacaktır. Aynı zamanda, genleşmiş polistiren veya taş yünü bazlı modern yalıtımın düşük ısı iletkenliği, kendinizi 10-20 cm kalınlıklarla sınırlamanıza olanak tanır.
Örneğin, 3,65 (m x derece/W) bir taban ısı transfer direnci değeri elde etmek için şunlara ihtiyacınız olacaktır:
- 3m kalınlığında tuğla duvar;
- köpük beton blokların döşenmesi 1, 4 m;
- mineral yün izolasyonu 0.18 m.
