Câteva cuvinte despre coeficientul de uniformitate termică a structurilor de închidere. Metode de inginerie aproximativă Date inițiale pentru calcule de inginerie termică

Exemplu de calcul

Determinați rezistența redusă la transferul de căldură R 0 r a unui panou de beton armat cu trei straturi cu un singur modul cu conexiuni flexibile la deschiderea ferestrei unei clădiri rezidențiale cu panouri mari din seria III-133.

Tabelul I.3 - Determinarea coeficientului de influență f i

A. Date inițiale

Panoul cu grosimea de 300 mm conține straturi exterioare și interioare de beton armat, care sunt conectate între ele prin două umerase (în piloni), o bară situată în zona inferioară a pervazului și distanțiere: 10 la îmbinările orizontale și 2 în zona pantei ferestrei (Figura I. 1).

Tabelul I.4 prezintă parametrii de proiectare ai panoului.

Tabelul I.4

În zona umeraselor și balamalelor, stratul interior de beton are îngroșări care înlocuiesc o parte a stratului de izolație.

B. Procedura de calcul

Designul gardului conține următoarele incluziuni conductoare de căldură; îmbinări orizontale și verticale, pante ferestrelor, îngroșarea stratului interior de beton armat și îmbinări flexibile (suspensii, bare, bare).

Pentru a determina coeficientul de influență al incluziunilor individuale conducătoare de căldură, vom calcula mai întâi rezistența termică a secțiunilor individuale ale panoului folosind formula (4):

în zona de îngroșare a stratului interior de beton armat

R y =0,175/2,04+0,06/0,042+0,065/2,04=1,546 m 2 ×°C/W;

de-a lungul rostului orizontal

R jn g =0,1/2,04+0,135/0,047+0,065/2,04=2,95 m 2 ×°C/W;

1 - distanțiere; 2 - bucla; 3 - pandantive; 4 - îngroșări de beton (d=75 mm strat interior de beton armat); 5 - luptă

Figura I.1- Design panou cu trei straturi cu conexiuni flexibile

de-a lungul unei îmbinări verticale

R jn v =0,175/2,04+0,06/0,047+0,065/2,04=1,394 m 2 ×°C/W;

rezistența termică a panoului departe de incluziunile conductoare de căldură

R k con =0,1/2,04+0,135/0,042+0,065/2,04=3,295 m 2 ×°C/W.

Rezistență condiționată la transferul de căldură departe de incluziunile conductoare de căldură

R0 con =1/8,7+3,295+1/23=3,453 m2 ×°C/W.

Deoarece panoul are o axă verticală de simetrie, următoarele valori sunt determinate pentru jumătate din panou.

Să determinăm aria jumătății de panou fără a ține cont de deschiderea ferestrei

A 0 =0,5(2,8×2,7-1,48×1,51)=2,66 m2.

Grosimea panoului d w = 0,3 m.

Să determinăm aria zonelor de influență A i și coeficientul f i pentru fiecare includere termoconductoare a panoului:

pentru îmbinare orizontală

R jn g /R k con =2,95/3,295=0,895.

Conform tabelului I.3 f i =0,1. Zona de influență conform formulei (12)

A i =0,3×2×1,25=0,75m2;

pentru îmbinare verticală

R jn v /R k con =1,394/3,295=0,423.

Conform tabelului I.3 f i =0,375. Zona de influență conform formulei (12)

A i =0,3×2,8=0,84 m2;

pentru pante ferestre cu d" F = 0,065 m și d" w = 0,18 m, conform tabelului I.3 f i = 0,374. Zona de influență a jumătate din deschiderea ferestrei, ținând cont de secțiunile de colț, este determinată de formula (13)

A i = 0,5 = 1,069 m2;

pentru îngroșările de beton ale stratului interior de beton armat în zona de suspensie și balama la R" y /R k con =1,546/3,295= 0,469, conform tabelului I.3 f i =0,78. Suprafața totală a zonei de influența îngroșărilor suspensiei și balamalei se găsește prin formula (14 )

A i =(0,6+2×0,3)(0,47+0,1)+(0,2+0,3+0,1)(0,42+0,3+0,075)=1,161 m 2;

pentru suspensie (diametru tijă 8 mm) conform tabelului I.3 f i =0,16, zonă de influență conform formulei (14)

A i =(0,13+0,3+0,14)(0,4+2×0,3)=0,57 m2;

pentru o bară (diametru tijă 8 mm) conform tabelului I.3 f i =0,16, conform formulei (14)

A i =(0,13+0,3)(0,22+0,3+0,09)=0,227 m2;

pentru distanţiere (diametru tijă 4 mm) conform tabelului I.3 f i =0,05.

Atunci când se determină suprafața totală a zonei de influență a cinci distanțiere, ar trebui să se țină seama de faptul că lățimea zonei de influență din partea articulației este limitată de marginea panoului și este de 0,09 m (14)

A i =5(0,3+0,3)×(0,3+0,09)=1,17 m2.

Să calculăm r folosind formula (11)

r=1/(1+(0,84×0,375+0,75×0,1+1,069×0,374+1,161×0,78+0,57×0,16+0,227×0,16+)

1,17×0,05))=0,71.

Rezistența redusă la transferul de căldură a panoului este determinată de formula (8)

R 0 r =0,71×3,453=2,45 m2 ×°C/W.

Articol tehnic

Înghețarea structurilor iarna și supraîncălzirea vara, formarea condensului și, în consecință, reducerea duratei de viață a acestora, consumul ridicat de energie al clădirii sunt principalele rezultate ale erorilor făcute în calculele de inginerie termică. În construcția modernă, nivelul rezistenței termice este un parametru important al structurilor de închidere, împreună cu capacitatea portantă a acestora. Cerințele pentru crearea unui mediu de viață fiabil, prietenos cu mediul, cu un consum rezonabil de energie sunt formate de Institutul de Cercetare pentru Fizica Construcțiilor al Academiei Ruse de Arhitectură și Științe a Construcțiilor (NIISF RAASN), aflat în subordinea Ministerului Construcțiilor al Federației Ruse. De la intrarea în vigoare a setului de reguli elaborat de acesta SP 50.13330.2012 „Protecția termică a clădirilor. Ediția actualizată a SNiP 23/02/2003” abordarea pentru determinarea rezistenței reduse a structurilor de închidere sa schimbat semnificativ. Acum, în loc de valorile tabulare obișnuite ale coeficientului de uniformitate termică a structurilor de închidere, este necesar să se calculeze fiecare anvelopă de clădire separat. Ce avantaje oferă în practică noua metodă de calcul?

Ca exemplu de anvelopă de clădire, să luăm în considerare acoperișul combinat al unui bloc rezidențial. La efectuarea calculului în conformitate cu metodologia de determinare a rezistenței reduse descrisă în SNiP 23/02/2003, nu vom găsi valori de omogenitate tabulate pentru aceste tipuri de structuri. Prin urmare, tot ce rămâne este să te bazezi pe intuiția ta și să alegi aceste valori la întâmplare. Sau, bazându-se pe date de la structuri cu valori similare, cum ar fi etajele mansardelor, a căror valoare de omogenitate este în intervalul de la 0,5 la 0,9.

La rezolvarea unei probleme conform standardelor descrise în Anexa E SP 50.13330.2012, putem determina cu precizie, pe baza unei anumite geometrii, valoarea coeficientului de uniformitate termică a structurii sau fragmentului luat în considerare. Pentru o acoperire combinată, determinăm elementele plane, liniare și punctiforme care alcătuiesc structura de închidere. Să le enumerăm pe cele mai comune. Plat se referă la zona acoperișului de-a lungul suprafeței, liniar se referă la joncțiuni cu diferite tipuri de parapete, ieșiri de acoperiș, puțuri de ventilație etc., iar punctul se referă la fixarea izolației și a hidroizolației. În continuare, va trebui să găsiți indicatorul geometric specific fiecăruia dintre elementele prezente pe acoperiș. Prin determinarea: aria sa pentru cele plate, lungimea sa pentru cele liniare și numărul de piese pentru elementele punctiforme. De regulă, pentru aceste tipuri de structuri, dintre elementele liniare, cel mai mare indicator geometric specific sunt cele adiacente parapetului.

Apoi, este necesar să se calculeze pierderea de căldură specifică care trece prin element. Pentru a determina acest parametru, puteți utiliza valori tabelare gata făcute date în SP 230.1325800.2015 sau simulați nodul într-un program specializat pentru calcularea câmpurilor termice și determinați singur pierderea de căldură specifică prin nod. Rezultatele obținute sunt trecute într-un tabel conform formularului E2 SP 50.13330.2012 și se calculează rezistența redusă la transferul de căldură a fragmentului considerat al structurii de închidere cu formula E1 SP 50.13330.2012.

Acum, folosind un exemplu, să ne uităm la acoperișul combinat al unei secțiuni convenționale a unui bloc rezidențial. În calcularea rezistenței reduse, vom lua două elemente care au cel mai mare indice geometric: suprafața acoperișului și joncțiunea cu parapetul neizolat. Nu ținem cont de elementele rămase în calcul.

Date inițiale pentru calcul:

Suprafata acoperisului este de 263 m2;

Lungimea legăturilor la parapet este de 101 m;

Rezistența condiționată la transferul de căldură a unei părți omogene a acoperișului este de 5,526 m 2 * 0 C/W;

Rezistența termică a stratului de izolație de pe perete este de 3 m 2 * 0 C/W;

Conductibilitatea termică a bazei parapetului este de 0,6 W/m2 * 0 C;

Rezistența termică a stratului de izolație de pe placa de acoperire este de 5 m 2 * 0 C/W;

Nu există izolație suplimentară a parapetului.

Vom efectua calculul folosind parametrii existenți și vom introduce rezultatele în Tabelul 1 (un formular similar cu tabelul E2). Valorile pierderilor specifice de căldură prin parapet sunt luate pe baza datelor din Tabelul G.42 SP 230.1325800.2015.

tabelul 1

Rezistența redusă pentru un astfel de proiect va fi egală cu R pr = 2,978 m 2 * 0 C/W. Iar valoarea coeficientului de omogenitate termică este r=0,54.

Exemplul 1: Câmpurile de temperatură ale joncțiunii cu parapetul. Opțiunea 1.*

Să facem ajustări la datele originale. Să reducem conductivitatea termică a bazei la 0,2 W/m2 * 0 C și să adăugăm izolație de 500 mm înălțime pe parapet. Valorile pierderilor de căldură specifice prin parapet sunt luate pe baza datelor din Tabelul G.47 SP 230.1325800.2015.

Să corectăm tabelul 1.

Acum, rezistența redusă pentru același proiect va fi egală cu R pr = 3,973 m 2 * 0 C/W. Iar coeficientul de uniformitate termică este r=0,72.

Exemplul 2: Câmpurile de temperatură ale joncțiunii cu parapetul. Opțiunea 2.*

Astfel, prin modificări minore la proiectarea joncțiunii cu parapetul și fără modificarea grosimii izolației principale, obținem o creștere a valorii de rezistență redusă cu 33% față de valoarea inițială.

Pe baza celor de mai sus, putem concluziona: cu cât mai detaliat și mai rațional, nu numai din punct de vedere al capacității portante, ci și din punctul de vedere al ingineriei termice, toate componentele sunt elaborate, cu atât clădirea se încălzește mai puțin. va pierde prin structurile de închidere și cu atât eficiența utilizării izolației în astfel de proiecte este mai mare.

La TECHNONICOL, puteți comanda un calcul termic complet al unei clădiri, conform metodologiei SP 50.13330.2012, sau un calcul al unei anumite unități pentru determinarea pierderilor de căldură și îndeplinirea cerințelor sanitare și igienice.

Figura H.1 - Diagrame de incluziuni conductoare de căldură în structurile de închidere

H.1 CALCULUL COEFICIENTULUI DE HOMOGENOZITATE TERMICĂ PRIN FORMULĂ (12)

ALE ACESTUI COD DE REGULI

Tabelul H.1 - Determinarea coeficientului

Exemplu de calcul

Determinați rezistența redusă la transferul de căldură a unui panou cu izolație eficientă (polistiren expandat) și placare din oțel a unei clădiri industriale.

Datele inițiale

Dimensiunea panoului 6x2 m Caracteristici structurale si termice ale panoului:

grosimea placajului de otel 0,001 m, coeficient de conductivitate termica ;

grosimea izolației din spumă de polistiren 0,2 m, coeficient de conductivitate termică .

Bordul materialului din tablă de-a lungul laturilor extinse ale panoului duce la formarea unei incluzii termoconductoare de tip IIb (Figura H.1), având o lățime = 0,002 m.

Procedura de calcul

Rezistența la transferul de căldură departe de comutator și de-a lungul comutatorului conducător de căldură:

Valoarea parametrului adimensional al incluziunii termoconductoare conform tabelului N.2

0,002·58/(0,2·0,04)=14,5.

Tabelul N.2 - Determinarea coeficientului

Folosind Tabelul N.2, determinăm prin interpolare valoarea

0,43+[(0,665-0,43)4,5]/10=0,536.

Coeficient , conform formulei (13)

Coeficientul de uniformitate termică a panoului conform formulei (12)

Rezistență redusă la transferul de căldură conform formulei (11)

H.2 CALCULUL COEFICIENTULUI DE HOMOGENEZITATE TERMICĂ PRIN FORMULĂ (14)

ALE ACESTUI COD DE REGULI

Exemplu de calcul

Determinați rezistența redusă la transferul de căldură a unui panou de beton armat cu trei straturi cu un singur modul, cu conexiuni flexibile la deschiderea ferestrei unei clădiri rezidențiale cu panouri mari din seria III-133.

Datele inițiale

Panoul cu grosimea de 300 mm conține straturi exterioare și interioare de beton armat, care sunt conectate între ele prin două umerase (în piloni), o bară situată în zona inferioară a pervazului și distanțiere: 10 la îmbinările orizontale și 2 în zona pantei ferestrei (Figura N. 2).

1 - distanțiere; 2 - bucla; 3 - pandantive;

4 - îngroșări de beton (=75 mm strat interior de beton armat); 5 - luptă

Figura H.2 - Construcția unui panou cu trei straturi cu conexiuni flexibile

În #M12293 0 1200037434 4120950664 4294967273 80 2997211231 403162211 2325910542 403162211 2520S parametrii calculati ai panoului H.4.

În zona umeraselor și balamalelor, stratul interior de beton are îngroșări care înlocuiesc o parte a stratului de izolație.

Procedura de calcul

Proiectarea gardului conține următoarele incluziuni termoconductoare: îmbinări orizontale și verticale, pante ferestrelor, îngroșarea stratului interior de beton armat și îmbinări flexibile (suspensii, bare, bare).

Pentru a determina coeficientul de influență al incluziunilor individuale conducătoare de căldură, mai întâi calculăm rezistența termică a secțiunilor individuale ale panoului folosind formula (7):

în zona de îngroșare a stratului interior de beton armat

de-a lungul rostului orizontal

de-a lungul unei îmbinări verticale

rezistența termică a panoului departe de incluziunile conductoare de căldură

Rezistență condiționată la transferul de căldură departe de incluziunile conductoare de căldură

Deoarece panoul are o axă verticală de simetrie, următoarele valori sunt determinate pentru jumătate din panou.

Să determinăm suprafața jumătății de panou fără a ține cont de deschiderea ferestrei

Grosimea panoului = 0,3 m.

Să determinăm zona zonelor de influență și coeficientul pentru fiecare includere termoconductoare a panoului:

pentru îmbinare orizontală

2,95/3,295=0,895.

Conform tabelului N.3 =0,1. Zona de influență conform formulei (15)

;

pentru îmbinare verticală

Tabelul H.3 - Determinarea coeficientului de influență

Conform tabelului N.3 =0,375. Zona de influență conform formulei (15)

;

pentru pante ferestre la = 0,065 m si = 0,18 m, conform tabelului H.3 = 0,374. Zona de influență a jumătate din deschiderea ferestrei, ținând cont de secțiunile de colț, este determinată de formula (16)

pentru îngroșări de beton ale stratului interior de beton armat în zona de suspensie și balamale la =1,546/3,295=0,469 conform tabelului M.3*=0,78. Suprafața totală a zonei de influență a suspensiei și a îngroșărilor balamalei se găsește folosind formula (17)

pentru suspensie (diametrul tijei 8 mm) conform tabelului N.3 = 0,16, zona de influență conform formulei (17)

pentru o bară (diametru tijă 8 mm) conform tabelului N.3 = 0,16, conform formulei (17)

pentru distanţiere (diametru tijă 4 mm) conform tabelului N.3 =0,05.

Atunci când se determină suprafața totală a zonei de influență a cinci distanțiere, ar trebui să se țină seama de faptul că lățimea zonei de influență din partea îmbinării este limitată de marginea panoului și este de 0,09 m conform formulei (18)

Să calculăm folosind formula (14)

Rezistența redusă la transferul de căldură a panoului este determinată de formula (11)

Tabelul H.4

ANEXA P