Ērtu dzīves vai darba apstākļu radīšana ir galvenais būvniecības uzdevums. Ievērojama daļa mūsu valsts teritorijas atrodas ziemeļu platuma grādos ar aukstu klimatu. Tāpēc vienmēr ir svarīgi uzturēt komfortablu temperatūru ēkās. Pieaugot enerģijas tarifiem, priekšplānā izvirzās enerģijas patēriņa samazinājums apkurei.
Klimatiskās īpašības
Sienu un jumta konstrukcijas izvēle galvenokārt ir atkarīga no būvniecības teritorijas klimatiskajiem apstākļiem. Lai tos noteiktu, nepieciešams atsaukties uz SP131.13330.2012 "Būvklimatoloģija". Aprēķinos tiek izmantoti šādi lielumi:
- aukstākā piecu dienu perioda temperatūra ar drošību 0,92, ko apzīmē ar Tn;
- vidējā temperatūra, apzīmēta ar Tot;
- ilgums, apzīmēts ar ZOT.
Murmanskas piemērā vērtībām ir šādas vērtības:
- Тн=-30 grādi;
- Tot=-3,4 grādi;
- ZOT=275 dienas.
Turklāt ir jāiestata projektētā temperatūra istabas televizora iekšpusē, to nosaka saskaņā ar GOST 30494-2011. Mājoklim varat ņemt televizoru=20 grādi.
Lai veiktu norobežojošo konstrukciju siltumtehnisko aprēķinu, iepriekš aprēķiniet GSOP vērtību (apkures perioda grāddiena):
GSOP=(Tv - Tot) x ZOT. Mūsu piemērā GSOP=(20 - (-3, 4)) x 275=6435.
Galvenie rādītāji
Lai pareizi izvēlētos ēkas norobežojošo konstrukciju materiālus, ir jānosaka, kādiem siltuma parametriem tiem jābūt. Vielas spēju vadīt siltumu raksturo tās siltumvadītspēja, ko apzīmē ar grieķu burtu l (lambda) un mēra W / (m x deg.). Konstrukcijas spēju saglabāt siltumu raksturo tās izturība pret siltuma pārnesi R un ir vienāda ar biezuma attiecību pret siltumvadītspēju: R=d/l.
Ja struktūra sastāv no vairākiem slāņiem, pretestība tiek aprēķināta katram slānim un pēc tam summēta.
Siltuma pārneses pretestība ir galvenais āra būvniecības rādītājs. Tās vērtībai jāpārsniedz standarta vērtība. Veicot ēkas norobežojošo konstrukciju siltumtehnisko aprēķinu, jānosaka ekonomiski pamatots sienu un jumta sastāvs.
Siltumvadītspējas vērtības
Izolācijas kvalitātegalvenokārt nosaka siltumvadītspēja. Katram sertificētajam materiālam tiek veiktas laboratorijas pārbaudes, kuru rezultātā šī vērtība tiek noteikta ekspluatācijas apstākļiem "A" vai "B". Mūsu valstij lielākā daļa reģionu atbilst darbības nosacījumiem "B". Veicot mājas norobežojošo konstrukciju siltumtehnisko aprēķinu, jāizmanto šī vērtība. Siltumvadītspējas vērtības ir norādītas uz etiķetes vai materiāla pasē, bet, ja tās nav pieejamas, varat izmantot atsauces vērtības no prakses kodeksa. Tālāk ir norādītas populārāko materiālu vērtības:
- Parastā ķieģeļu mūra - 0,81 W(m x gr.).
- Silikāta ķieģeļu mūris - 0,87 W(m x gr.).
- Gāzes un putu betons (blīvums 800) - 0,37 W(m x gr.).
- Skujkoksne - 0,18 W(m x gr.).
- Ekstrudēts putupolistirols - 0,032 W(m x gr.).
- Minerālvates plātnes (blīvums 180) - 0,048 W(m x gr.).
Siltuma pārneses pretestības regulāra vērtība
Aprēķinātā siltuma pārneses pretestības vērtība nedrīkst būt mazāka par bāzes vērtību. Bāzes vērtība noteikta saskaņā ar 3.tabulu SP50.13330.2012 "Ēku termiskā aizsardzība". Tabulā ir noteikti koeficienti siltumnoturības pretestības pamatvērtību aprēķināšanai visām norobežojošām konstrukcijām un ēku veidiem. Turpinot iesākto norobežojošo konstrukciju termotehnisko aprēķinu, aprēķina piemēru var sniegt šādi:
- Rsten=0,00035x6435 + 1,4=3,65 (m x grāds/W).
- Rpokr=0, 0005х6435 +2, 2=5, 41 (m x grāds/W).
- Rchard=0,00045x6435 + 1,9=4,79 (m x grāds/W).
- Rockna=0,00005x6435 + 0,3=0,62 (m x grāds/W).
Ārējās norobežojošās konstrukcijas termotehniskais aprēķins tiek veikts visām konstrukcijām, kas noslēdz "silto" kontūru - grīdai uz zemes vai tehniskās apakšzemes grīdai, ārsienām (ieskaitot logus un durvis), kombinētajām pārsegs vai neapsildāma bēniņu grīda. Tāpat aprēķins jāveic iekšējām konstrukcijām, ja temperatūras starpība blakus esošajās telpās ir lielāka par 8 grādiem.
Sienu termotehniskais aprēķins
Lielākā daļa sienu un griestu ir daudzslāņu, un to dizains ir neviendabīgs. Daudzslāņu konstrukcijas norobežojošo konstrukciju siltumtehniskie aprēķini ir šādi:
Ja ņemam vērā ķieģeļu apmesta sienu, mēs iegūstam šādu konstrukciju:
- apmetuma ārējā kārta 3 cm bieza, siltumvadītspēja 0,93 W(m x gr.);
- masīva māla ķieģeļu mūris 64 cm, siltumvadītspēja 0,81 W(m x gr.);
- Iekšējais apmetuma slānis 3 cm biezs, siltumvadītspēja 0,93 W(m x gr.).
Norobežojošo konstrukciju siltumtehniskā aprēķina formula ir šāda:
R=0,03/0,93 + 0,64/0,81 + 0,03/0,93=0,85 (m x grāds/W).
Iegūtā vērtība ir ievērojami mazāka par iepriekš noteikto bāzes pretestības vērtībudzīvojamās ēkas sienu siltuma pārnese Murmanskā 3, 65 (m x deg / W). Siena neatbilst normatīvo aktu prasībām un ir nepieciešama siltināšana. Sienu siltināšanai izmantojam minerālvates plāksnes ar biezumu 150 mm un siltumvadītspēju 0,048 W (m x gr.).
Pēc siltināšanas sistēmas izvēles nepieciešams veikt norobežojošo konstrukciju verifikācijas termotehnisko aprēķinu. Aprēķina piemērs ir parādīts zemāk:
R=0,15/0,048 + 0,03/0,93 + 0,64/0,81 + 0,03/0,93=3,97 (m x grāds/W).
Iegūtā aprēķinātā vērtība ir lielāka par bāzes vērtību - 3,65 (m x deg / W), izolētā siena atbilst standartu prasībām.
Pārlaidumu un kombinēto segumu aprēķins tiek veikts līdzīgi.
Siltumtehniskie aprēķini grīdām, kas saskaras ar zemi
Bieži vien privātmājās vai sabiedriskās ēkās pirmo stāvu grīdas tiek veidotas uz zemes. Šādu grīdu izturība pret siltuma pārnesi nav standartizēta, taču vismaz grīdu dizains nedrīkst ļaut izkrist rasai. Konstrukciju, kas saskaras ar zemi, aprēķins tiek veikts šādi: grīdas tiek sadalītas sloksnēs (zonās) 2 metru platumā, sākot no ārējās robežas. Tiek iedalītas līdz trim šādām zonām, pārējā platība pieder ceturtajai zonai. Ja grīdas konstrukcija neparedz efektīvu izolāciju, tad zonu siltuma pārneses pretestību ņem šādi:
- 1 zona - 2, 1 (m x grāds/W);
- 2 zona - 4, 3 (m x grāds/W);
- 3 zona - 8, 6 (m x grāds/W);
- 4 zona - 14, 3 (m x grādi/W).
Ir viegli redzēt, ka jo tālāk grīda atrodas no ārsienas, jo augstāka ir tās izturība pret siltuma pārnesi. Tāpēc tie bieži vien aprobežojas ar grīdas perimetra sasilšanu. Tajā pašā laikā izolētās konstrukcijas siltuma pārneses pretestība tiek pievienota zonas siltuma pārneses pretestībai. Tālāk tiks aplūkots grīdas aprēķina piemērs uz zemes. Ņemsim grīdas laukumu 10 x 10, kas vienāds ar 100 kvadrātmetriem.
- 1 zonas platība būs 64 kvadrātmetri.
- 2.zonas platība būs 32 kvadrātmetri.
- 3.zonas platība būs 4 kvadrātmetri.
Grīdas vidējā siltuma pārneses pretestība uz zemes:Rstāvs=100 / (64/2, 1 + 32/4, 3 + 4/8, 6)=2,6 (m x grāds/ otr.).
Pabeidzot grīdas perimetra siltināšanu ar 5 cm biezu putupolistirola plāksni, 1 metru platu sloksni, iegūstam vidējo siltuma pārneses pretestības vērtību:
Рpol=100 / (32/2, 1 + 32/(2, 1+0, 05/0, 032) + 32/4, 3 + 4/8, 6)=4, 09 (m x g/W).
Svarīgi ņemt vērā, ka šādi tiek aprēķinātas ne tikai grīdas, bet arī sienu konstrukcijas, kas saskaras ar zemi (padziļinātas grīdas sienas, silts pagrabs).
Durvju termotehniskais aprēķins
Ieejas durvju siltuma caurlaidības pretestības bāzes vērtība tiek aprēķināta nedaudz savādāk. Lai to aprēķinātu, vispirms būs jāaprēķina sienas siltuma pārneses pretestība saskaņā ar sanitāri higiēnisko kritēriju (neizkļūšanarasa): Rst=(Tv - Tn) / (DTn x av).
Šeit ДТн - temperatūras starpība starp sienas iekšējo virsmu un gaisa temperatūru telpā, tiek noteikta saskaņā ar Noteikumu kodeksu un korpusam ir 4,0.
av - siltuma pārnese sienas iekšējās virsmas koeficients saskaņā ar kopuzņēmumu ir 8, 7. Durvju bāzes vērtība tiek ņemta vienāda ar 0, 6xRst.
Izvēlētajam durvju projektam nepieciešams veikt norobežojošo konstrukciju verifikācijas termotehnisko aprēķinu. Ieejas durvju aprēķina piemērs:
Rdv=0,6 x (20-(-30))/(4 x 8,7)=0,86 (m x grāds/W).
Šī dizaina vērtība atbildīs durvīm, kas izolētas ar 5 cm biezu minerālvates plāksni.
Sarežģītas prasības
Sienu, grīdu vai segumu aprēķini tiek veikti, lai pārbaudītu noteikumu prasības pa elementiem. Noteikumu kopums nosaka arī pilnīgu prasību, kas raksturo visu norobežojošo konstrukciju izolācijas kvalitāti kopumā. Šo vērtību sauc par "īpašo siltumizolācijas raksturlielumu". Neviens norobežojošo konstrukciju termotehniskais aprēķins nevar iztikt bez tā pārbaudes. Tālāk ir parādīts JV aprēķina piemērs.
| Dizaina nosaukums | Kvadrāts | R | A/R |
| Sienas | 83 | 3, 65 | 22, 73 |
| Segums | 100 | 5, 41 | 18, 48 |
| Pagraba griesti | 100 | 4, 79 | 20, 87 |
| Windows | 15 | 0, 62 | 24, 19 |
| Durvis | 2 | 0, 8 | 2, 5 |
| Summa | 88, 77 |
Kob \u003d 88, 77 / 250 \u003d 0,35, kas ir mazāks par normalizēto vērtību 0,52. Šajā gadījumā platība un tilpums tiek ņemts mājai, kuras izmēri ir 10 x 10 x 2,5 m. Siltuma pārnese pretestības ir vienādas ar bāzes vērtībām.
Normalizētā vērtība tiek noteikta saskaņā ar kopuzņēmumu, atkarībā no mājas apsildāmā apjoma.
Papildus kompleksajai prasībai noformēt energopasi veic arī norobežojošo konstrukciju siltumtehnisko aprēķinu, pases paraugs dots SP50.13330.2012 pielikumā.
Vienveidības koeficients
Visi iepriekš minētie aprēķini ir piemērojami viendabīgām struktūrām. Kas praksē ir diezgan reti. Lai ņemtu vērā neviendabības, kas samazina siltuma pārneses pretestību, tiek ieviests termiskās vienmērības korekcijas koeficients r. Tas ņem vērā siltuma pārneses pretestības izmaiņas, ko rada logu un durvju ailas, ārējie stūri, neviendabīgi ieslēgumi (piemēram, pārsedzes, sijas, armatūras lentes), aukstuma tilti utt.
Šī koeficienta aprēķins ir diezgan sarežģīts, tāpēc vienkāršotā veidā varat izmantot aptuvenās vērtības no atsauces literatūras. Piemēram, ķieģeļu mūrim - 0,9, trīsslāņu paneļiem - 0,7.
Efektīva izolācija
Izvēloties mājas siltināšanas sistēmu, ir viegli pārliecināties, ka bez efektīvas izolācijas izmantošanas ir gandrīz neiespējami izpildīt mūsdienu termoaizsardzības prasības. Tātad, ja izmantojat tradicionālo māla ķieģeli, jums būs nepieciešams vairāku metru biezs mūris, kas nav ekonomiski izdevīgi. Tajā pašā laikā mūsdienu izolācijas uz putupolistirola vai akmens vates bāzes zemā siltumvadītspēja ļauj ierobežot savu biezumu 10-20 cm.
Piemēram, lai sasniegtu pamata siltuma pārneses pretestības vērtību 3,65 (m x grādi/W), jums būs nepieciešams:
- 3 m bieza ķieģeļu siena;
- putu betona bloku ieklāšana 1, 4 m;
- minerālvates izolācija 0,18 m.
