Расчет теплопроводности стены онлайн: SmartCalc. Часто задаваемые вопросы

Содержание

Расчет толщины стены по теплопроводности из разных материалов

Чтобы определить, какой толщины возводить стену при постройке дома, нужно научиться рассчитать теплопроводность стен. Этот показатель зависит от используемых строительных материалов, климатических условий.

Нормы толщины стен в южных и северных регионах будут различаться. Если не сделать расчет до начала строительства, то может оказаться так, что в доме зимой будет холодно и сыро, а летом слишком влажно.

Чтобы этого избежать, нужно высчитать коэффициент сопротивления теплопередачи материала для постройки стен и утеплителя.

Для чего нужен расчет

Толщина стен в южных и северных широтах должна отличаться

Чтобы сэкономить на отоплении и способствовать созданию здорового микроклимата в помещении, нужно правильно рассчитать толщину стен и утеплительных материалов, которые будем использовать при строительстве. По закону физики, когда на улице холодно, а в помещении тепло, то через стену и кровлю тепловая энергия выходит наружу.

Если неправильно рассчитать толщину стен, сделать их слишком тонкими и не утеплить, это приведет к негативным последствиям:

  • зимой стены будут промерзать;
  • на обогрев помещения будут затрачиваться значительные средства;
  • сместиться точка росы, что приведет к образованию конденсата и влажности в помещении, заведется плесень;
  • летом в доме будет так же жарко, как и под палящим солнцем.

Чтобы избежать этих неприятностей, нужно перед началом строительства просчитать показатели теплопроводности материала и определиться, какой толщины возводить стену, и каким теплосберегающим материалом ее утеплять.

От чего зависит теплопроводность

Проводимость тепла во многом зависит от материала стен

Проводимость тепла рассчитывают исходя из количества тепловой энергии, проходящей через материал площадью 1 кв. м. и толщиной 1 м при разнице температур внутри и снаружи в один градус. Испытания проводят в течение 1 часа.

Проводимость тепловой энергии зависит от:

  • физических свойств и состава вещества;
  • химического состава;
  • условий эксплуатации.

Теплосберегающими считаются материалы с показателем менее 17 ВТ/ (м·°С).

Выполняем расчеты

Сопротивление передаче тепла должно быть больше минимума, указанного в нормативах

Расчет толщины стен по теплопроводности является важным фактором в строительстве. При проектировании зданий архитектор рассчитывает толщину стен, но это стоит дополнительных денег. Чтобы сэкономить, можно разобраться, как рассчитать нужные показатели самостоятельно.

Скорость передачи тепла материалом зависит от компонентов, входящих в его состав. Сопротивление передачи тепла должно быть больше минимального значения, указанного в нормативном документе «Тепловая изоляция зданий».

Рассмотрим, как рассчитать толщину стены в зависимости от применяемых в строительстве материалов.

Формула расчета:

R=δ/ λ (м2·°С/Вт), где:

δ это толщина материала, используемого для строительства стены;

λ показатель удельной теплопроводности, рассчитывается в (м2·°С/Вт).

Когда приобретаете стройматериалы, в паспорте на них обязательно должен быть указан коэффициент теплопроводности.

Значения параметров для жилых домов указаны в СНиП II-3-79 и СНиП 23-02-2003.

Допустимые значения в зависимости от региона

Минимально допустимое значение проводимости тепла для различных регионов указано в таблице:

Показатель теплопроводностиРегион
12 м2•°С/ВтКрым
22,1 м2•°С/ВтСочи
32,75 м2•°С/ВтРостов—на—Дону
43,14 м2•°С/ВтМосква
53,18 м2•°С/ВтСанкт—Петербург

У каждого материала есть свой показатель проводимости тепла. Чем он выше, тем больше тепла пропускает через себя этот материал.

Показатели теплопередачи для различных материалов

Величины проводимости тепла материалами и их плотность указаны в таблице:

МатериалВеличина теплопроводности Плотность
Бетонные 1,28—1,512300—2400
Древесина дуба 0,23—0,1 700
Хвойная древесина 0,10—0,18500
Железобетонные плиты1,692500
Кирпич с пустотами керамический 0,41—0,351200—1600

Теплопроводность строительных материалов зависит от их плотности и влажности. Одни и те же материалы, изготовленные разными производителями, могут отличаться по свойствам, поэтому коэффициент нужно смотреть в инструкции к ним.

Расчет многослойной конструкции

При расчете многослойной конструкции суммируйте показатели теплосопротивляемости всех материалов

Если стену будем строить из различных материалов, допустим, кирпич, минеральная вата, штукатурка, рассчитывать величины следует для каждого отдельного материала. Зачем полученные числа суммировать.

В этом случае стоит работать по формуле:

Rобщ= R1+ R2+…+ Rn+ Ra, где:

R1-Rn- термическое сопротивление слоев разных материалов;

Ra.l– термосопротивление закрытой воздушной прослойки. Величины можно узнать в таблице 7 п. 9 в СП 23-101-2004. Прослойка воздуха не всегда предусмотрена при постройке стен. Подробнее о расчетах смотрите в этом видео:

На основании этих подсчетов можно сделать вывод о том, можно ли применять выбранные стройматериалы, и какой они должны быть толщины.

Последовательность действий

Первым делом, нужно выбрать строительные материалы, которые будете использовать для постройки дома. После этого рассчитываем термическое сопротивление стены по описанной выше схеме. Полученные величины следует сравнивать с данными таблиц. Если они совпадают или оказываются выше, хорошо. 

Если величина ниже, чем в таблице, тогда нужно увеличить толщину  утеплителя или стены, и снова выполнить подсчет. Если в конструкции присутствует воздушная прослойка, которая вентилируется наружным воздухом, тогда в учет не следует брать слои, находящиеся между воздушной камерой и улицей.

Как выполнить подсчеты на онлайн калькуляторе

Чтобы получить нужные величины, стоит ввести в онлайн калькулятор регион, в котором будет эксплуатироваться постройка, выбранный материал и предполагаемую толщину стен.

В сервис занесены сведения по каждой отдельной климатической зоне:

  • t воздуха;
  • средняя температура в отопительный сезон;
  • длительность отопительного сезона;
  • влажность воздуха.
Температура и влажность внутри помещения – одинаковы для каждого региона

Сведения, одинаковые для всех регионов:

  • температура и влажность воздуха внутри помещения;
  • коэффициенты теплоотдачи внутренних, наружных поверхностей;
  • перепад температур.

Чтобы дом был теплым, и в нем сохранялся здоровый микроклимат, при выполнении строительных работ нужно обязательно выполнять расчет теплопроводности материалов стены. Это несложно сделать самостоятельно или воспользовавшись онлайн калькулятором в интернете. Подробнее о том, как пользоваться калькулятором, смотрите в этом видео:

Для гарантировано точного определения толщины стен можно обратиться в строительную компанию. Ее специалисты выполнят все необходимые расчеты согласно требованиям нормативных документов.

Расчет теплопроводности стены — правила

Расчет теплопроводности стены

Каждый, кто строит дом или же собирается проводить ремонт, задается вопросом: какой толщины делать стены, какую теплоизоляцию и какой утеплитель лучше всего использовать.

Именно ответы на эти вопросы позволят сделать любой дом или квартиру уютными, комфортными и удобными для проживания.

Опять же, использование некачественных материалов и в недостаточных количествах, игнорирование утепления, как такового, могут привести к весьма печальным последствиям.

В таком доме просто будет сложно жить как в жару, так и в морозы. Температура в комнатах будет мало отличаться от температуры на улице.

Поэтому следует выяснить, какой же толщины должна быть теплоизоляция конкретно для вашего случая.

Как лучше поступить

На сегодняшний день это можно сделать самостоятельно: произвести необходимые расчеты, выяснить оптимальные материалы для работы и самостоятельно их установить.

Можно предпочесть работу заказу крупной фирме, которая сможет за отдельную плату совершить точный расчет, подобрать материалы и приступить к их монтажу.

Конечно, в случае, если вы все сделаете сами, претензии выдвигать будет некому.

В случае с фирмой, вы сможете пожаловаться на некачественную, недобросовестную работу или же когда требуемый эффект от произведенных работ не был достигнут.

Для расчет теплопроводности стены можно воспользоваться специальными программами, специализированными онлайн-калькуляторами, которые помогут вам получить нужные цифры.

Или же вы сможете это сделать самостоятельно. Многие заблуждаются, думая, что сами не в состоянии произвести расчеты, подсчитать, сколько теплоизоляции для работы будет необходимо на комнату, квартиру или же дом. Это сделать необычайно просто, ведь рассчитать толщину необходимой теплоизоляции можно довольно просто: на всех материалах производители указывают коэффициент теплопроводности.

Этикетка с коэффициентом

В чем необходимость расчета теплопроводности и монтажа теплоизоляции

Как уже говорилось, на это есть ряд причин:

  • отсутствие или недостаточность теплоизоляции приведет к промерзанию стен;
  • есть вероятность переноса так называемой точки росы, что, в свою очередь, вызовет появление конденсата на стенах, добавит излишнюю влажность в помещениях;
  • в жаркое время в помещениях будет хуже, чем под ярким солнцем на улице; в таких домах будет жарко, душно и неуютно.

Опять же, приведенные выше причины принесут вам и новые проблемы: та же влажность будет способствовать порче как используемых внутри помещения строительных материалов, так и мебели, техники. Это, в свою очередь, заставит вас тратить деньги на ремонт, обновление, приобретение новых вещей. Пример подобного можно с легкостью увидеть ниже.

Влага и роса в квартире

Так что теплоизоляция – это залог сохранности ваших денег в дальнейшем.

Как рассчитывать толщину теплоизоляции

Чтобы просчитать необходимую толщину, следует знать величину теплосопротивления, которая является постоянной, значение имеет разное, в зависимости от географического положения, то есть разное для каждого отдельно взятого района. За основу возьмем следующие показатели: теплосопротивление стен – 3.5м2*К/Вт, а потолка – 6м2*К/Вт. Первое значение назовем R1, а второе, соответственно, R2.

При расчетах стен или же потолка, или же пола, состоящих из более чем одного слоя, следует просчитать теплосопротивление каждого из них, а затем суммировать.

R= R+R1+R2 и т.д.

Соответственно, необходимая толщина теплоизоляции, ее слоя, будет получена путем следующих манипуляций и при помощи формул:

R=p/k, где pявляется толщиной слоя, а k – коэффициентом теплопроводности материала, который можно узнать у производителя.

Опять же, не забывайте, если есть несколько слоев, то по данной формуле следует просчитать каждый, и затем полученные результаты суммировать.

Пример таковых расчетов

Ничего сложного в этом процессе нет, можно с легкостью провести расчет для любого материала. В качестве примера мы можем взять расчет для дома из кирпича.

Скажем, толщина измеряемых стенок будет составлять 1.5 длины кирпича, а в качестве теплоизоляции решим использовать минвату.

Кирпич и минвата

Итак, нам требуется теплосопротивление стены не меньше 3.5. Для начала просчета нам потребуется узнать текущее тепловое сопротивление данной стены из кирпича.

Толщина составляет около 38 сантиметров, коэффициент теплопроводности составляет 0,56.

Соответственно, 0,38/0,56 = 0,68. Чтобы достигнуть показателя в 3.5, мы отнимем от него полученный результат (нам нужно 2,85 метр квадратный * К/Вт).

Теперь мы сделаем расчет толщины теплоизоляции, как уже говорилось выше, минеральной ваты: 2,85*0,045=0,128

Позволим себе немного округлить результат и получим следующее: при необходимости утеплить кирпичную стену, толщиной в полтора кирпича, нам потребуется толщина теплоизоляционного материала 130мм, при условии, что мы будем использовать минеральную вату. Если учитывать предстоящие внутренние и внешние работы, как отделочные, так и декоративные, можно позволить себе слой минваты в 100мм. Как видите, ничего сложного.

Что еще даст такой расчет

Используя такой расчет, вы сможете сравнивать различные типы утепления и теплоизоляции, сможете выбрать наиболее эффективный при наименьшем слое.

Если у вас проблема в пространстве, если же вы хотите сэкономить, то подобная работа позволит вам путем нехитрых манипуляций быстро выяснить, какой материал будет вам обходиться дешевле.

Если вы еще на этапе планировки дома, то сможете выяснить, что обойдется вам дешевле и менее трудоемко. Это может быть увеличение толщины кирпичной кладки, использование других типов теплоизоляционных материалов или же использование других строительных материалов для возведения стены, скажем, вместо кирпича использовать блоки и т.д.

Стена из блоков

Многие ленятся делать расчеты самостоятельно, в этом случае можно легко позволить себе воспользоваться калькуляторами, которые предлагаются в сети на многих страницах.

Здесь вы найдете массу шаблонов и заготовок, практически вся информация собрана в справочниках, вам нужно будет подставлять только тип строительных материалов, регион проживания и показатель толщины. В этом случае все вычисления будут происходить очень быстро и легко.

Онлайн калькулятор

Но в данном случае высока вероятность того, что на том или ином сайте жульничают: пытаются выставить материал, которым торгуют, в лучшем свете. В таком случае вероятна ошибка в расчетах, которая может дорого вам обойтись.

Не стоит бояться самостоятельных расчетов, для этого вам понадобятся только ручка, бумага и калькулятор.

Вы легко сможете в любой момент перепроверить свои расчеты или же показать их специалисту. Консультация со знакомым строителем выйдет гораздо дешевле, чем найм профессиональной компании.

Снова-таки, выбирая материалы, просчитывая необходимую толщину и цену на них, учитывайте и другие полезные свойства, которые вам могут быть интересны.

Например, пожаробезопасность, звукоизоляцию, водо- или влагонепроницаемость. Например, звукоизоляцией и теплоизоляцией обладает стекловата.

Стекловата

Да, к сожалению, такие материалы будут выходить несколько дороже, но все же, разница по цене в 10-20% с учетом того, что вы получите, скажем, не только теплоизоляцию, но еще и звукоизоляцию, стоит назвать хорошей покупкой и удачным решением.

Видео – расчет теплопроводности стены

На данном видео можно воочию увидеть, как производится расчет теплопроводности стены с помощью специализированной программы.

Калькулятор расчета толщины стен онлайн

Данный калькулятор позволяет рассчитать ориентировочную толщину стен будущего дома. Для этого необходимо выбрать регион, где будет располагаться строение, температуру и материал, из которого будут изготовлены стены.

Онлайн калькулятор расчета толщины стен дома основан на СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника» и СНиП 23-01-99 «Строительная климатология».

Район проживания:
Майкоп
АлейскБарнаулБеляБийскЗмеиного рскКатандаКош-АгачОнгудайРодиноРубцовскСлавгородТогул
АрхараБелогорскБлаговещенскБомнакБратолюбовкаВыссаГошДамбукиЕрофей ПавловичЗавитинскЗеяНорский складОрогонПоярковоСвободныйСковородиноСредняя НожкаТыган-УрканТындаУнахаУсть-НожкаЧерняевоШимановскЭкиман
АрхангельскБорковскаяЕмецкКой насМезеньОнега
АстраханьВерхний Баскунчак
БелорецкДуванМелеузУфаЯнаул
Белгород
Брянск
БабушкинБаргузинБагдаринКяхтаМондыНижнеангарскСосново-ОзерскоеУкаитУлан-УдэХоринск
ВладимирМуром
ВолгоградКотельниковоЭльтон
ВологдаВытеграНикольскТотьма
Воронеж
ДербентМахачкала
ИвановоКинешма
АлыгджерБодайбоБратскВерхняя ГутараДубровскоеЕрбогаченЖигаловоЗимаИкаИлимскИркутскИчераКиренскМамаМарковоНаканноНевонНепаОрлингаПеревозПреображенкаСлюдянкаТайшетТулунУсть-Ордынский — Бурятский АО
Нальчик
Калининград
Элиста
Калуга
Апука — Корякский ДОИча — Корякский АОКлючиКозыревскКорф — Корякский АОЛопатка, мысМильковоНачикио. БерингаОссора — Корякский АОПетропавловск-КамчатскийСемлячикиСоболевоКронокиУкаОктябрьскаяУсть-Воямполка — Корякский АОУсть-КамчатскУсть-Хайрюзово
Черкесск
КемьЛоухиОлонецПанадыПетрозаводскРеболы
КемеровоКиселевскКондомаМариинскТайгаТисульТопкиУстъ-Кабырза
ВяткаНагорскоеСовали
ВендингаВоркутаОбъячевоПетруньПечораСыктывкарТроицко-ПечорскУсть-УсаУсть-ЦильмаУсть-ЩугорУхта
КостромаЧухломаШарья
КраснодарСочиТихорецк
АгатаАчинскБайкит — Эвенкийский АОБоготолБогучаныВанавара — Эвенкийский АОВельмоВерхнеимбатскВолочанкаДиксон — Таймырский АОДудинка — Таймырский АОЕнисейскЕссей — Эвенкийский АОИгаркаКанскКежмаКлючиКрасноярскМинусинскТаимбаТроицкоеТура — Эвенкийский АОТуруханскХатанга — Таймырский АОЧелюскин, мыс — Таймырский АОЯрцево
Ай-ПетриКлепининоСимферопольФеодосияЯлта
Курган
Курск
Липецк
СвирицаТихвинСанкт-Петербург
АркагалаБроховоМагаданОмсукчанПалаткаСреднеканСусуман
Йошкар-Ола
Саранск
ДмитровКашираМосква
Вайда-ГубаКандалакшаКовдорКраснощельеЛовозероМончегорскМурманскНиванкюльПулозероПялицаТериберкаТерско-ОрловскийУмбаЮкспор
АрзамасВыксаНижний Новгород
Новгород
БарабинскБолотноеКарасукКочкиКупиноКыштовкаНовосибирскТатарскЧулым
Исиль-КульОмскТараЧерлак
Оренбург
Оренбург
ЗеметчиноПенза
БисерПермь
АнучиноАстраханкаБогопольВладивостокДальнереченскМельничноеПартизанскПосьетПреображениеРудная ПристаньЧугуевка
Великие ЛукиПсков
МиллеровоРостов-на-ДонуТаганрог
Рязань
Самара
ВерхотурьеЕкатеринбургИвдель
Саратов
Александровск-СахалинскийДолинскКировскоеКорсаковКурильскМакаровНевельскНогликиОхаПогибиПоронайскРыбновскХолмскЮжно-КурильскЮжно-Сахалинск
Владикавказ
ВязьмаСмоленск
АрзгирСтаврополь
Тамбов
БугульмаЕлабугаКазань
БежецкТверьРжев
АлександровскоеКолпашевоСредний ВасюганТомскУсть-Озерное
Кызыл
Тула
Березово — Ханты-Мансийский АОДемьянскоеКондинское — Ханты-Мансийский АОЛеушиМарресаляНадымОктябрьскоеСалехардСосьваСургут — Ханты-Мансийский АОТарко-Сале — Ямало-Ненецкий АОТобольскТюменьУгутУренгой — Ямало-Ненецкий АОХанты-Мансийск — Ханты-Мансийский АО
ГлазовИжевскСарапул
СурскоеУльяновск
АянБайдуковБикинБираБиробиджанВяземскийГвасюгиГроссевичиДе-КастриДжаорэЕкатерино-НикольскоеКомсомольск-на-АмуреНижнетамбовскоеНиколаевск-на-АмуреОблучьеОхотскИм.Полины ОсипенкоСизиманСоветская ГаваньСофийский ПриискСредний УргалТроицкоеХабаровскЧумиканЭнкэн
АбаканШира
Челябинск
Грозный
АгинскоеАкшаАлександровский ЗаводБорзяДарасунКалаканКрасный ЧикойМогочаНерчинскНерчинский ЗаводСредний КаларТунгокоченТупикЧараЧита
ПорецкоеЧебоксары
АнадырьМарковоОстровноеУсть-ОлойЭньмувеем
АлданАллах-ЮньАмгаБатамайБердигястяхБуягаВерхоянскВилюйскВитимВоронцовоДжалиндаДжарджанДжикимдаДружинаЕкючюЖиганскЗырянкаИситьИэмаКрест-ХальджайКюсюрЛенскНагорныйНераНюрбаНюяОймяконОлекминскОленекОхотский ПеревозСангарСаскылахСреднеколымскСунтарСуханаСюльдюкарСюрен-КюельТокоТоммотТомпоТуой-ХаяТяняУсть-МаяУсть-МильУсть-МомаЧульманЧурапчаШелагонцыЭйикЯкутск
ВарандейИндигаКанин НосКоткиноНарьян-МарХодоварихаХоседа-Хард
Ярославль

Комфортная температура в доме:


Материал стен:


ЖелезобетонБетон на гравии или щебне из природного камняКерамзитобетонГазо- и пенобетон, газо- и пеносиликат
Глиняный обыкновенный на цементно-песчаном раствореСиликатный на цементно-песчаном раствореКерамический пустотный на цементно-песчаном растворе
Сосна и ельДуб
Маты минераловатные прошивныеПлиты из стеклянного штапельного волокна
Медь (для сравнения)Стекло оконное

HEBEL D400HEBEL D500YTONG D400H+H D400H+H D500H+H D600КЗСМ D400КЗСМ D500КЗСМ D600EuroBlok D400EuroBlok D500EuroBlok D600ЭКО D400ЭКО D500ЭКО D600Bonolit D300Bonolit D400Bonolit D500Bonolit D600AeroStone D400AeroStone D500AeroStone D600AeroStone D700AeroStone D800ГРАС D400ГРАС D500ГРАС D600
BRAER Ceramic Thermo 14,3 NFBRAER Ceramic Thermo 12,4 NF BRAER BLOCK 44BRAER Ceramic Thermo 10,7 NFBRAER Ceramic Thermo 10,7 NF тип 2 BRAER BLOCK 25Porotherm 8Porotherm 12Porotherm 25Porotherm 38Porotherm 44Porotherm 51Porotherm 51 Premium
ISOVER ОптималROCKWOOL ЛАЙТ БАТТСROCKWOOL КАВИТИ БАТТСROCKWOOL РОКФАСАДKNAUF Insulation Термо Плита 037KNAUF Insulation Фасад Термо Плита 034KNAUF Insulation Фасад Термо Плита 032
ISOVER Классик Плюс


Рассчитать

Калькулятор расчет утеплителя для наружных стен. Калькулятор толщины теплоизоляции онлайн. Калькулятор расчета каменных конструкций

7 сентября, 2016
Специализация: мастер по внутренней и наружной отделке (штукатурка, шпаклёвка, плитка, гипсокартон, вагонка, ламинат и так далее). Кроме того, сантехника, отопление, электрика, обычная облицовка и расширение балконов. То есть, ремонт в квартире или доме делался «под ключ» со всеми необходимыми видами работ.

Безусловно, расчет утеплителя для стен в собственном доме, это очень серьёзная работа, особенно, если это не было сделано изначально и в доме холодно. И вот здесь вам придётся столкнуться с рядом вопросов.

Например, каким должен быть утеплитель, какой из них лучше и какая нужна толщина материала? Давайте попробуем разобраться в этих вопросах, а ещё посмотрим видео в этой статье, наглядно демонстрирующее тему.

Утепление стен

Внутри или снаружи

Если вы решили использовать калькулятор расчета толщины утеплителя для стен, то точных данных вы не получите. Вручную можно получить более точную и достоверную информацию. Помимо этого имеет значение расположение изоляции, которую можно укладывать, как внутри, так и снаружи здания, что при расчетах нужно учитывать обязательно!

Особенности внутреннего и наружного утепления:

  • представьте себе, что вы используете калькулятор расчета утеплителя для стен, но при этом изоляцию укладываете внутри помещения, будут ли результаты расчётов верными? Обратите внимание на схему вверху;
  • какой бы толщины ни была изоляция в комнате, стена всё равно останется холодной и это приведёт к определённым последствиям;
  • то есть, это означает, что точка росы или зона, где тёплый воздух при встрече с холодным превращается в конденсат, переносится ближе к помещению. И чем мощнее внутреннее утепление, тем ближе будет эта точка;

  • в некоторых случаях эта зона доходит до поверхности стены, где влага способствует развитию грибковой плесени. Но если даже она остаётся внутри стены, то эксплуатационный ресурс от этого никак не увеличивается;
  • следовательно, инструкция и здравый смысл указывают на то, что внутреннее утепление следует монтировать только в крайнем случае или же тогда, когда нужна звукоизоляция;
  • при наружном утеплении точка росы будет приходиться на зону изоляции, а это означает, что вы сможете повысить срок годности вашей стены и избежать возникновения сырости.

Расчет – дело серьезное!

№п/п Стеновой материал Коэффициент теплопроводности Необходимая толщина (мм)
1 Пенополистироп ПСБ-С-25 0,042 124
2 Минеральная вата 0,046 124
3 Клееный деревянный брус или цельный массив ели и сосны поперёк волокон 0,18 530
4 Кладка керамоблоков на теплоизоляционный клей 0,17 575*
5 Кладка газо- и пеноблоков 400кг/м3 0,18 610*
6 Кладка полистирольных блоков на клей 500кг/м3 0,18 643*
7 Кладка газо- и пеноблоков 600кг/м3 0,29 981*
8 Кладка на клей керамзитобетона 800кг/м3 0,31 1049*
9 Кладка из керамического пустотелого кирпича на ЦПР 1000кг/м3 0,52 1530
10 Кладка из рядового кирпича на ЦПР 0,76 2243
11 Кладка из силикатного кирпича на ЦПР 0,87 2560
12 ЖБИ 2500кг/м3 2,04 6002

Теплотехнический расчет различных материалов

Примечание к таблице. Наличие знака * указывает на необходимость добавления коэффициента 1,15, если в здании сделаны перемычки и монолитные пояса из тяжёлых бетонов. Вверху для наглядности составлена диаграмма — цифры совпадают с таблицей.

Итак, расчет толщины утеплителя, это определение его теплового сопротивления, которое мы обозначим буквой R — постоянная величина, которая рассчитывается отдельно для каждого региона.

Давайте возьмём для наглядности среднюю цифру R=2,8 (м2*K/Вт). Согласно Государственным Строительным Нормам такая величина является минимально допустимой для жилых и общественных зданий .

В тех случаях, когда тепловая изоляция состоит из нескольких слоёв, например, кладка, пенопласт и евровагонка, то сумма всех показателей складывается воедино — R=R1+R2+R3 . А общую или отдельную толщину теплоизоляционного слоя рассчитывают по формуле R=p/k .

Здесь p будет означать толщину слоя в метрах, а буква k , это коэффициент теплопроводности данного материала (Вт/м*к), значение которого вы можете взять из таблицы теплотехнических расчётов, которая приведена выше.

По сути, используя эти же формулы, вы можете произвести расчет энергоэффективности от утепления подоконников или узнать толщину изоляции для пола. Величину R используйте в соответствии со своим регионом.

Чтобы не быть голословным, приведу пример, возьмём кирпичную кладку в два кирпича (обычная стена), а в качестве изоляции будем использовать пенополистирольные плиты ПСБ-25 (двадцать пятый пенопласт), цена которых достаточно приемлема даже для бюджетного строительства.

Итак, тепловое сопротивление, которого нам нужно достичь, должно составлять 2,8 (м2*Л/Вт). Вначале узнаём теплосопротивление данной кирпичной кладки. От тычка до тычка кирпич имеет 250 мм и между ними раствор толщиной 10 мм.

Следовательно, p=0,25*2+0,01=0,51м . Коэффициент у силиката составляет 0,7 (Вт/м*к), тогда Rкирпича=p/k=0,51/0,7=0,73 (м2*K/Вт) — это мы получили теплопроводность кирпичной стены, рассчитав её своими руками.

Идём далее, теперь нам нужно достичь общего показателя для слоёной стены 2,8 (м2*K/Вт), то есть R=2,8 (м2*K/Вт и для этого нам нужно узнать необходимую толщину пенопласта. Значит, Rпенопласта=Rобщая-Rкирпича=2,8-0,73=2,07 (м2*K/Вт).

На фото — локальная защита пенопластом

Теперь для расчёта толщины пенополистирола берём за основу общую формулу и здесь Pпенопласта=Rпенопласта*kпенопласта= 2?07*0?035=0?072м . Конечно, 2 см мы никак не найдём у ПСБ-25, но если учесть внутреннюю отделку и воздушную прослойку между кирпичами, то нам будет достаточно 70 см, а это два слоя

Правильный расчет теплоизоляции повысит комфортность дома и уменьшит затраты на обогрев. При строительстве не обойтись без утеплителя, толщина которого определяется климатическими условиями региона и применяемыми материалами. Для утепления используют пенопласт, пеноплекс, минеральную вату или эковату, а также штукатурку и другие отделочные материалы.

Чтобы рассчитать, какая должна быть у утеплителя толщина, необходимо знать величину минимального термосопротивления . Она зависит от особенностей климата. При ее расчете учитывается продолжительность отопительного периода и разность внутренней и наружной (средней за это же время) температур . Так, для Москвы сопротивление передаче тепла для наружных стен жилого здания должно быть не меньше 3,28, в Сочи достаточно 1,79, а в Якутске требуется 5,28.

Термосопротивление стены определяется как сумма сопротивления всех слоев конструкции, несущих и утепляющих. Поэтому толщина теплоизоляции зависит от материала, из которого выполнена стена . Для кирпичных и бетонных стен требуется больше утеплителя, для деревянных и пеноблочных меньше. Обратите внимание, какой толщины бывает выбранный для несущих конструкций материал, и какая у него теплопроводность. Чем тоньше несущие конструкции, тем больше должна быть толщина утеплителя.

Если требуется утеплитель большой толщины, лучше утеплять дом снаружи. Это обеспечит экономию внутреннего пространства. Кроме того, наружное утепление позволяет избежать накопления влаги внутри помещения.

Теплопроводность

Способность материала пропускать тепло определяется его теплопроводностью. Дерево, кирпич, бетон, пеноблоки по-разному проводят тепло. Повышенная влажность воздуха увеличивает теплопроводность. Обратная к теплопроводности величина называется термосопротивлением. Для его расчета используется величина теплопроводности в сухом состоянии, которая указывается в паспорте используемого материала. Можно также найти ее в таблицах.

Приходится, однако, учитывать, что в углах, местах соединения несущих конструкций и других особенных элементах строения теплопроводность выше, чем на ровной поверхности стен. Могут возникнуть «мостики холода», через которые из дома будет уходить тепло. Стены в этих местах будут потеть. Для предотвращения этого величину термосопротивления в таких местах увеличивают примерно на четверть по сравнению с минимально допустимой.

Пример расчет

Нетрудно произвести с помощью простейшего калькулятора расчет толщины термоизоляции. Для этого вначале рассчитывают сопротивление передаче тепла для несущей конструкции. Толщина конструкции делится на теплопроводность используемого материала. Например, у пенобетона плотностью 300 коэффициент теплопроводности 0,29. При толщине блоков 0,3 метра величина термосопротивления:

Рассчитанное значение вычитается из минимально допустимого. Для условий Москвы утепляющие слои должны иметь сопротивление не меньше чем:

Затем, умножая коэффициент теплопроводности утеплителя на требуемое термосопротивление, получаем необходимую толщину слоя. Например, у минеральной ваты с коэффициентом теплопроводности 0,045 толщина должна быть не меньше чем:

0,045*2,25=0,1 м

Кроме термосопротивления учитывают расположение точки росы. Точкой росы называется место в стене, в котором температура может понизиться настолько, что выпадет конденсат — роса. Если это место оказывается на внутренней поверхности стены, она запотевает и может начаться гнилостный процесс. Чем холоднее на улице, тем ближе к помещению смещается точка росы. Чем теплее и влажнее помещение, тем выше температура в точке росы.

Толщина утеплителя в каркасном доме

В качестве утеплителя для каркасного дома чаще всего выбирают минеральную вату или эковату.

Необходимая толщина определяется по тем же формулам, что и при традиционном строительстве. Дополнительные слои многослойной стены дают примерно 10% от его величины. Толщина стены каркасного дома меньше, чем при традиционной технологии, и точка росы может оказаться ближе к внутренней поверхности. Поэтому излишне экономить на толщине утеплителя не стоит.

Как рассчитать толщину утепления крыши и чердака

Формулы расчета сопротивления для крыш используют те же, но минимальное термосопротивление в этом случае немного выше. Неотапливаемые чердаки укрывают насыпным утеплителем. Ограничений по толщине здесь нет, поэтому рекомендуется увеличивать ее в 1,5 раза относительно расчетной. В мансардных помещениях для утепления крыши используют материалы с низкой теплопроводностью.

Как рассчитать толщину утепления пола

Хотя наибольшие потери тепла происходят через стены и крышу, не менее важно правильно рассчитать утепление пола. Если цоколь и фундамент не утеплены, считается, что температура в подполе равна наружной, и толщина утеплителя рассчитывается также, как для наружных стен. Если же некоторое утепление цоколя сделано, его сопротивление вычитают из величины минимально необходимого термосопротивления для региона строительства.

Расчет толщины пенопласта

Популярность пенопласта определяется дешевизной, низкой теплопроводностью, малым весом и влагостойкостью. Пенопласт почти не пропускает пара, поэтому его нельзя использовать для внутреннего утепления . Он располагается снаружи или в середине стены.

Теплопроводность пенопласта, как и других материалов, зависит от плотности . Например, при плотности 20 кг/м3 коэффициент теплопроводности около 0,035. Поэтому толщина пенопласта 0,05 м обеспечит термосопротивление на уровне 1,5.

Теплотехнический калькулятор точки росы онлайн

С помощью калькулятора теплоизоляции smartcalc.ru вы рассчитаете необходимую толщину утеплителя в соответствии с климатом, материалом и толщиной стен. Калькулятор точки росы онлайн поможет рассчитать толщину теплоизоляционных материалов и увидеть место выпадения конденсата на графике. Это весьма удобный онлайн калькулятор теплопроводности стены для расчета толщины утепления.

Калькулятор расчета толщины утеплителя стены

С помощью калькулятора теплоизоляции Пеноплэкс вы сможете быстро рассчитать толщину утеплителя для стен и других конструкций в соответствии с нормами СНиП, толщиной и материалом стен, используемой пароизоляцией и других важных параметров при утеплении. Подбирая различные строительные материалы, можно выбрать теплый и доступный вариант при строительстве загородного дома.

Калькулятор KNAUF расчета толщины утеплителя

Рассчитайте толщину теплоизоляционного материала в различных строительных конструкциях на калькуляторе KNAUF, разработанным специалистами из KNAUF Insulation. Все расчеты производятся в соответствии со всеми требованиями СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». Счетчик теплоизоляции KNAUF имеет понятный интерфейс и позволит вам подобрать оптимальную толщину утеплителя.

Калькулятор Rockwool для расчета теплоизоляции

Калькулятор утепления Rockwool для расчета теплоизоляции стены и оценке экономической эффективности материала. Вы можете произвести в режиме реального времени теплотехнический расчет. Быстро подобрать наиболее оптимальную марку теплоизоляции Rockwool для вашего дома и рассчитать необходимое количество упаковок плит и рулонов утеплителя для обрабатываемой поверхности.

Калькулятор теплопроводности для расчета толщины стен

Споры по поводу необходимости утепления стен и фасадов домов никогда не затихнут. Одни советуют утеплять фасад, другие уверяют, что это экономически неоправданно. Частному застройщику, не обладающему серьезными познаниями в теплофизике во всем этом сложно разобраться. С одной стороны теплые стены снижают расходом на отопление. Но какова «цена вопроса» – теплые стены обойдутся дороже.

Деревянные дома, наверняка, никогда не потеряют своей актуальности и не уйдут с пика популярности. Теплая, приятная, полезная для здоровья человека структура качественной древесины не идет ни в какое сравнение ни с камнем, ни со строительными растворами, ни тем более, с какими бы то ни было полимерами. Тем не менее термоизоляционных качеств дерева, хотя и достаточно высоких, все же бывает недостаточно, чтобы обеспечить в доме максимально комфортабельный микроклимат, и приходится прибегать к дополнительному утеплению стен.

Утепление деревянных стен – дело весьма деликатное, так как необходимо обеспечить достаточность слоя термоизоляции, но при этом не допустить чрезмерности. Кроме того, многое зависит и от типа внешней и внутренней отделки стен, если она предусматривается. Одним словом, без проведения теплотехнических вычислений – не обойтись. А в этом вопросе добрую службу должен сослужить калькулятор расчета утепления стен деревянного дома.

Калькулятор позволяет определить вид теплоизоляционных материалов для фундамента, посчитать объем необходимых материалов и получить итоговую стоимость, в том числе и крепежа для плит.

Калькулятор расчета и выбора изоляции под сайдинг.

С помощью данного сервиса, Вы сможете определить виды теплоизоляции и гидроизоляции которые подойдут для изоляции стен под сайдинг. Более того калькулятор позволит определить стоимость и рассчитать объем необходимых материалов.

Калькулятор расчета теплоизоляции под вентилируемый фасад

Для того что бы правильно подобрать материалы для утепления вентилируемого фасада, подобрать гидроизоляцию и крепеж, воспользуйтесь этим сервисом. Введя площадь стен, и толщину плит, Вы рассчитаете необходимый объем материалов и узнаете их стоимость.

Онлайн калькулятор расчета стоимости штукатурного фасада.

Сервис позволяет определить виды материалов, стоимость и объем. Исходя из площади фасада и толщины утеплителя, можно рассчитать примерную стоимость штукатурного фасада.

Расчет материалов для изоляции каркасных стен

Если перед Вами стоит задача, изоляции каркасных стен, то этот калькулятор для Вас. Зная площадь стен и толщину утеплителя, вы без труда рассчитаете необходимые материалы.


Онлайн расчет изоляции для пола под стяжку

Для пола, который планируется сделать с использованием цементной, либо любой другой, требуется особые, прочные изоляционные материалы.

Онлайн расчет изоляции для пола по лагам

Что бы правильно подобрать изоляционные материалы для пола, который уложен по деревянным лагам, воспользуйтесь данным калькулятором. Он определит необходимую плотность материалов, их количество и примерную стоимость.

Расчет теплоизоляции для межкомнатных перегородок

Подберите изоляцию для межкомнатных перегородок. Вы сможете расчитать количество и вид изоляции, ее стоимость, а так же, сразу сделать заявку.

Калькулятор для расчета изоляции потолка

Просто введите площадь потолка и толщину теплоизоляции, получите количество материалов и их стоимость.

Определить стоимость материалов для изоляции межэтажных перекрытий

Для решения таких задач, воспользуйтесь онлайн-расчетом цен и количества необходимых материалов.

Онлайн-расчет изоляции чердака

Для утепления чердака, следует подобрать материалы используя данный сервис.

Расчет изоляции для скатной кровли (мансарды)

Изоляция скатной кровли, требует помимо утеплителя, еще пароизоляционную и ветровлагозащитную мембрану, воспользовавшись этим онлайн-калькулятром, вы без труда определити нужные Вам материалы и их ориентировочную стоимость.

Расчет изоляции для плоской кровли

Для расчета материалов для плоской кровли, мы предлагаем воспользоваться этим калькулятром. В расчет включена так же гидроизоляционная мембрана и телескопический крепеж.

Калькулятор расчета водостоков

Калькулятор позволит сделать предварительный расчет необходимых материалов для монтажа водосточной системы. Определить предварительно стоимость/

Рекомендуем также

Теплотехнический расчет (пример, программа, калькулятор онлайн).

В современных условиях человек все чаще задумывается о рациональном использовании ресурсов. Электричество, вода, материалы. К экономии всего этого в мире пришли уже достаточно давно и всем понятно как это сделать. Но основную сумму в счетах на оплату составляет отопление, и не каждому понятно, как снизить расход по этому пункту.

Что такое теплотехнический расчет?

Теплотехнический расчет выполняют для того, чтобы подобрать толщину и материал ограждающих конструкций и привести здание в соответствие нормам тепловой защиты. Основным нормативным документом, регламентирующим способность конструкции сопротивляться теплопередаче, является СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».

Основным показателем ограждающей поверхности с точки зрения теплозащиты стало приведенное сопротивление теплопередаче. Это величина, учитывающая теплозащитные характеристики всех слоев конструкции, учитывая мостики холода.

Подробный и грамотный теплотехнический расчет — достаточно трудоемок. При возведении частных домов, собственники стараются учесть прочностные характеристики материалов, часто забывая о сохранении тепла. Это может привести к довольно плачевным последствиям.

Зачем выполняется расчет?

Перед началом строительства заказчик может выбрать, будет он учитывать теплотехнические характеристики или обеспечит только прочность и устойчивость конструкций.

Расходы на утепление совершенно точно увеличат смету на возведение здания, но снизят затраты на дальнейшую эксплуатацию. Индивидуальные дома строят на десятки лет, возможно, они будут служить и следующим поколениям. За это время затраты на эффективный утеплитель окупятся несколько раз.

Что получает владелец при правильном выполнении расчетов:

  • Экономия на отоплении помещений. Тепловые потери здания снижаются, соответственно, уменьшится количество секций радиатора при классической системе отопления и мощность системы теплых полов. В зависимости от способа нагрева, затраты владельца на электричество, газ или горячую воду становятся меньше;
  • Экономия на ремонте. При правильном утеплении в помещении создается комфортный микроклимат, на стенах не образуется конденсат, и не появляются опасные для человека микроорганизмы. Наличие на поверхности грибка или плесени требует проведения ремонта, причем простой косметический не принесет никаких результатов и проблема возникнет вновь;
  • Безопасность для жильцов. Здесь, также как и в предыдущем пункте, речь идет о сырости, плесени и грибке, которые могут вызывать различные болезни у постоянно пребывающих в помещении людей;
  • Бережное отношение к окружающей среде. На планете дефицит ресурсов, поэтому уменьшение потребления электроэнергии или голубого топлива благоприятно влияет на экологическую обстановку.

Нормативные документы для выполнения расчета

Приведенное сопротивление и его соответствие нормируемому значению – главная цель расчета. Но для его выполнения потребуется узнать теплопроводности материалов стены, кровли или перекрытия. Теплопроводность – величина, характеризующая способность изделия проводить через себя тепло. Чем она ниже, тем лучше.

Во время проведения расчета теплотехники опираются на следующие документы:

  • СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий». Документ переиздан на основе СНиП 23-02-2003. Основной норматив для расчета [1];
  • СП 131.13330.2012 «Строительная климатология». Новое издание СНиП 23-01-99*. Данный документ позволяет определить климатические условия населенного пункта, в котором расположен объект [2];
  • СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» более подробно, чем первый документ в списке, раскрывает тему [3];
  • ГОСТ 30494-96 (заменен на ГОСТ 30494-2011 с 2011 года) «Здания жилые и общественные» [4];
  • Пособие для студентов строительных ВУЗов Е.Г. Малявина «Теплопотери здания. Справочное пособие» [5].

* — дальше в тексте я буду ссылаться на нормативные документы и чтобы полностью не прописывать их название я укажу только номер, например [1].

Теплотехнический расчет не сложен. Его может выполнить человек без специального образования по шаблону. Главное очень внимательно подойти к вопросу.

Пример расчета трехслойной стены без воздушной прослойки

Давайте подробно рассмотрим пример теплотехнического расчета. Для начала необходимо определиться с исходными данными. Материалы для строительства стен Вы, как правило, выбираете сами. Мы же будем рассчитывать толщину утепляющего слоя исходя из материалов стены.

Исходные данные

Данные индивидуальные для каждого объекта строительства и зависят от места расположения объекта.

1. Климат и микроклимат
  1. Район строительства: г. Вологда.
  2. Назначение объекта: жилое.
  3. Относительная влажность воздуха для помещения с нормальным влажностным режимом составляет 55% ([1] п.4.3. табл.1).
  4. Температура внутри жилых помещений tint задается нормативными документами ([4] табл.1) и равна 20 градусов Цельсия».

text — расчетная температура воздуха снаружи. Она устанавливается по температуре самых холодных пяти дней в году. Значение можно найти в [2], таблице 1, столбец 5. Для заданной местности значение составляет -32ᵒС.

zht = 231 сутки – количество дней периода, когда необходимо дополнительное отопление помещения, то есть среднесуточная температура снаружи составляет меньше 8ᵒС. Значение ищут в той же таблице, что и предыдущее, но в столбце 11.

tht = -4,1ᵒС – средняя температура воздуха снаружи во время периода отопления. Значение указано в столбце 12.

2. Материалы стены

В расчет следует принимать все слои (даже слой штукатурки, если он есть). Это позволит наиболее точно рассчитать конструкцию.

В данном варианте рассмотрим стену, состоящую из следующих материалов:

  1. слой штукатурки, 2 сантиметра;
  2. внутренняя верста из кирпича керамического рядового полнотелого толщиной 38 сантиметров;
  3. слой минераловатного утеплителя Roсkwool, толщина которого подбирается расчетом;
  4. наружная верста из лицевого керамического кирпича, толщиной 12 сантиметров.
3. Теплопроводность принятых материалов

Все свойства материалов должны быть представлены в паспорте от производителя. Многие компании представляют полную информацию о продукции на своих сайтах. Характеристики выбранных материалов для удобства сводятся в таблицу.

№ п/пМатериалТолщина слоя, δ, ммТеплопроводность, λ, Вт/(м*ᵒС)Плотность, ρ, кг/м3
1Сложный штукатурный раствор200,871700
2Кладка из кирпича рядового керамического полнотелого3800,481600
3Минераловатные плиты 

 

Roсkwool

Неизвестно0,03890
4Кладка из кирпича лицевого керамического полнотелого1200,481600

Расчет толщины утеплителя для стены

1. Условие энергосбережения

Расчет значения градусо-суток отопительного периода (ГСОП) производится по формуле:

Dd = (tint — tht) zht.

Все буквенные обозначения, представленные в формуле, расшифрованы в исходных данных.

Dd = (20-(-4,1)) *231=5567,1 ᵒС*сут.

Нормативное сопротивление теплопередаче находим по формуле:

Rreq=a*Dd+b.

Коэффициенты а и b принимаются по таблице 4, столбец 3 [4].

Для исходных данных а=0,00045, b=1,9.

Rreq = 0,00045*5567,1+1,9=3,348 м2*ᵒС/Вт.

2. Расчет нормы тепловой защиты исходя из условий санитарии

Данный показатель не рассчитывается для жилых зданий и приводится в качестве примера. Расчет проводят при избытке явного тепла, превышающем 23 Вт/м3, или эксплуатации здания весной и осенью. Также вычисления необходимы при расчетной температуре менее 12ᵒС внутри помещения. Используют формулу 3 [1]:

Коэффициент n принимается по таблице 6 СП «Тепловая защита зданий», αint по таблице 7, Δtn по пятой таблице.ут= 0,038*2,127 = 0,081 м.

Найденная величина является минимальной. Слой утеплителя принимают не меньше этого значения. В данном расчете принимаем окончательно толщину минераловатного утеплителя 10 сантиметров, для того, чтобы не пришлось резать купленный материал.

Для расчетов тепловых потерь здания, которые выполняются для проектирования отопительных систем, необходимо найти фактическое значение сопротивления теплопередаче с найденной толщиной утеплителя.

Rо = Rint+Rext+∑Ri = 1/8,7 + 1/23 + 0,023 + 0,79 + 0,1/0,038 + 0,25 = 3,85 м2*ᵒС/Вт > 3,348 м2*ᵒС/Вт.

Условие выполнено.

Влияние воздушного зазора на теплозащитные характеристики

При устройстве стены, защищенной плитным утеплителем возможно устройство вентилируемой прослойки. Она позволяет отводить конденсат от материала и предотвращать его намокание. Минимальная толщина зазора 1 сантиметр. Это пространство не замкнуто и имеет непосредственное сообщение с наружным воздухом.

При наличии воздушно-вентилируемой прослойки в расчете учитываются только те слои, которые находятся до нее со стороны теплого воздуха. Например, пирог стены состоит из штукатурки, внутренней кладки, утеплителя, воздушной прослойки и наружной кладки. В расчет принимаются только штукатурка, внутренняя кладка и утеплитель. Наружный слой кладки идет после вентзазора, поэтому не учитывается. В данном случае наружная кладка выполняет лишь эстетическую функцию и защищает утеплитель от внешних воздействий.

Важно: при рассмотрении конструкций, где воздушное пространство замкнуто, оно учитывается в расчете. Например, в случае оконных заполнений. Воздух между стеклами играет роль эффективного утеплителя.

Программа «Теремок»

Для выполнения расчета с помощью персонального компьютера специалисты часто используют программу для теплотехнического расчета «Теремок». Она существует в онлайн-варианте и как приложение для оперативных систем.

Программа производит вычисления на основе всех необходимых нормативных документов. Работа с приложением предельно проста. Оно позволяет выполнять работу в двух режимах:

  • расчет необходимого слоя утеплителя;
  • проверка уже продуманной конструкции.

В базе данных имеются все необходимые характеристики для населенных пунктов нашей страны, достаточно лишь выбрать нужный. Также необходимо выбрать тип конструкции: наружная стена, мансардная кровля, перекрытие над холодным подвалом или чердачное.

При нажатии кнопки продолжения работы появляется новое окно, позволяющее «собрать» конструкцию. Многие материалы имеются в памяти программы. Они подразделены на три группы для удобства поиска: конструкционные, теплоизоляционные и теплоизоляционно-конструкционные. Нужно задать лишь толщину слоя, теплопроводность программа укажет сама.

При отсутствии необходимых материалов их можно добавить самостоятельно, зная теплопроводность.

Перед тем как производить вычисления, необходимо выбрать тип расчета над табличкой с конструкцией стены. В зависимости от этого программа выдаст либо толщину утеплителя, либо сообщит о соответствии ограждающей конструкции нормам. После завершения вычислений, можно сформировать отчет в текстовом формате.

«Теремок» очень удобен для пользования и с ним способен разобраться даже человек без технического образования. Специалистам же он значительно сокращает время на вычисления и оформление отчета в электронном виде.

Главным достоинством программы является тот факт, что она способна вычислить толщину утепления не только наружной стены, но и любой конструкции. Каждый из расчетов имеет свои особенности, и непрофессионалу довольно сложно разобраться во всех. Для строительства частного дома достаточно освоить данное приложение, и не придется вникать во все сложности. Расчет и проверка всех ограждающих поверхностей займет не более 10 минут.

Теплотехнический расчет онлайн (обзор калькулятора)

Теплотехнический расчет можно сделать в Интернете онлайн. Неплохим, как на мое усмотрение являться сервис: rascheta.net. Давайте вкратце рассмотрим, как с ним работать.

Перейдя на сайт онлайн калькулятора, первым делом нужно выбрать нормативы по которым будет производится расчет. Я выбираю свод правил от 2012 года, так как это более новый документ.

Дальше нужно указать регион в котором будет строятся объект. Если нет Вашего города выбирайте ближайший большой город. После этого указываем тип зданий и помещений. Скорей всего Вы будете рассчитывать жилое здание, но можно выбрать общественные, административные, производственные и другие. И последнее, что нужно выбрать — вид ограждающей конструкции (стены, перекрытия, покрытия).

Расчетную среднюю температуру, относительную влажность и коэффициент теплотехнической однородности оставляем такими же, если не знаете как их изменять.

В опциях расчета устанавливаем все две галочки, кроме первой.

В таблице указываем пирог стены начиная снаружи — выбираем материал и его толщину. На этом собственно весь расчет и закончен. Под таблицей будет результат расчета. Если какое-то из условий не выполняется меняем толщину материала или же сам материал, пока данные не будут соответствовать нормативным документам.

Если Вы желаете посмотреть алгоритм расчета, то нажимаем на кнопку «Отчет» внизу страницы сайта.

ᐉ Расчет толщины утеплителя для стен, кровли, пола онлайн

После завершающих работ по возведения жилого или коммерческого помещения наступает момент, когда актуален вопрос по утеплению стен. Благодаря развитию строительной сферы, в настоящее время существует огромный выбор теплоизоляции. И к каждому из видов строительного материала следует подходить с точностью и на профессиональном уровне, делать корректный расчет толщины утеплителя.

Главные показатели для выбора стройматериала:

  • толщина утеплителя;
  • тип утепления;
  • толщина стен;
  • материал, из которого построены стены.

Точность расчета толщины утеплителя

Используя эти показатели, очень важно правильно произвести расчет толщины утеплителя для стен, кровли и пола. Данный процесс должен иметь правильный расчет точки росы в толщине стен и утеплителя.

Этот параметр влияет на промерзание стен и теплоизоляцию дома, поэтому, ни в коем случае нельзя экономить на покупке утеплительной продукции.

При выборе нужно учитывать: показатели теплопроводности, толщину слоя. Благодаря этим данным необходимо точно рассчитать температурное сопротивление материала по формуле R=d/k.

Примечание: d ― толщина слоя, k ― теплопроводность.

Следует учесть, что данная формула используется исключительно для расчета толщины утеплителя в однослойной конструкции.

Параметр теплопроводности строительного материала можно найти в прилагаемой документации или интернете.

Вторым и наиболее важным показателем для правильного расчета толщины утеплителя является показатель внешних температур.

Расчет утеплителя для стен

При расчете следует пользоваться показателями:

  • толщина стены;
  • материал, использованный для возведения стен;
  • разница температур снаружи и внутри помещения.

Используя технические данные всех слоев и средних расчетов, коэффициент теплопередачи стен составляет 3.5. Как показывает практика, от толщины стен в помещении зависит толщина утеплителя. Как правило, расчет толщины утеплителя для стен вычисляется в обратно пропорциональном порядке. Поэтому, с меньшим коэффициентом теплосопротивления стен, слой теплоизоляции должен быть больше.

Расчет утеплительного материала для пола и кровли

Как показывает практика, для данных поверхностей следует использовать специальный утеплитель. От расчета толщины утеплителя кровли зависит нагрузка, которая будет идти на крышу. При неправильном подсчете очень просто утяжелить конструкцию.

Среднестатистические данные:

  1. Показатель теплоизоляции для крыши и чердачных перекрытий составляет 10-30 см.
  2. Подвальные помещения используют показатель от 6-15 см.

Прежде чем монтировать утепление для кровли, в обязательном порядке после возведения чердачного помещения следует использовать гидроизоляцию.

Благодаря ей все несущие стены и потолок будут защищены от проникновения грибка и плесени.

Онлайн калькулятор расчета толщины утеплителя

Стоит обратить внимание, что расчет толщины утеплителя для пола и теплоизоляции всего дома можно произвести самостоятельно, воспользовавшись онлайн сервисами для соответствующего расчета.

Преимущества калькулятора:

  1. В систему внесен полный список теплопроводности популярных стройматериалов.
  2. Подразумевают все виды утеплителей и максимальный список температур региона, где располагается ремонтируемый объект.
  3. Является индивидуальной программой, которая доступна для бесплатного использования на компьютерах и мобильных устройствах.
  4. Позволяет определить расходы на теплоизоляционный материал, рассчитать монтажно-техническую ведомость и указать точное количество утеплителя.

Свяжитесь с квалифицированными менеджерами компании по указанным номерам телефонов для получения индивидуального расчета!

Правила теплотехнического расчета наружной стены своими руками с примерами

Создание оптимального уровня утепления помещения, помогает не только сэкономить средства, но и улучшить микроклимат в целом. Важно положить теплоизоляцию так, чтобы не происходило перегрева стен, а также не было промерзающих участков. По этой причине проводится теплотехнический расчет стены. Он помогает точно рассчитать, какая толщина утеплителя требуется, учитываются разные факторы. Подробно о важности вычислений и о правилах проведения расчетов для работы с фасадом дома будет рассказано далее.

Теплотехнический расчет конструкций — что это такое и для чего нужно делать

Теплотехнический расчет наружной стены помогает получить точную цифру по объему тепла, который необходим, чтобы в здание было максимально комфортно находиться. Является основой для создания отопления. В любом помещение происходит теплообмен, отдается тепло во внешнюю среду, и эту отдачу необходимо возвращать обратно. Уровень потери тепла должен возвращаться внутрь в том же количестве.

Определить, сколько тепловой утрата следует восстановить для хорошего микроклимата, не проводя расчет теплопроводности стены верно в принципе невозможно. Результат почти со стопроцентной вероятностью будет с большим отклонением от правды.

В расчет стен по тепловым моментам профессионалы включают учет множества параметров, каждый из которых существенно воздействуют на данный показатель. Важны материалы, которые применяются, стороны света, температурные показатели воздуха и другие.

Если не провести подобный расчет, то приобретение системы отопления, отопительного котла, теплого пола и другого связанного с данным процессом оборудование может быть произведено не верно. В итоге можно столкнуться с проблемой недостаточного тепла, когда потеря его будет большей, чем возмещение.

Придется менять оборудование, а это дело дорогостоящее. С учетом сложности монтажа теплого пола потеря будет не только денежная, но временная. Когда установлен весь отделочный материал снятие материалов будет большой проблемой, ведь процедура не самая приятная для владельца. А жить в холодном жилом помещение, мало кому хочется.

Таким образом, можно сказать, что тепловой расчет стены помогает сэкономить деньги, нервы и время.

Теплотехнический расчет наружной стены помогает получить точную цифру по объему тепла, который необходим, чтобы в здание было максимально комфортно находиться.

Можно выделить следующие плюсы проведения расчетов:

  • Экономическая выгода за счет дальнейшей оплаты за отопление, когда проведены правильные работы по утеплению, то переплачивать каждый месяц по счету не приходится, в итоге процесс оправдывается финансово;
  • Оптимальный микроклимат помогает избежать образования грибка и плесени на поверхности, что является опасным для здоровья человека, также данные образования вредят целостности материала;
  • Траты на электроэнергию также будут меньше, ведь оборудование не должно будет работать излишне.
Когда проведены правильные работы по утеплению, то переплачивать каждый месяц по счету не приходится.

Требования и сопутствующая документация

Рассчитать теплопроводность стены можно только с учетом регламентирующих процесс документов. Разработано несколько документов, где прописаны нормы и правила работы. Вычисления будут зависеть от вида материала, из которого построен дом: газобетонные блоки, кирпич, газоблок, брус, сэндвич панели и другие. Каждый имеет свои нормы теплопроводности.

Используются следующие издания для правильного подсчета:

  • Ориентируются на СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий», это переизданная версия от 2003 года, профессионалы при работе используют данный норматив как основной;
  • СП 131.13330.2012 «Строительная климатология», также основана на более раннем издании 1999, служит основой для ориентира на климат региона, где расположено здание;
  • СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий», данный документ является раскрывающим 1-ый документ, в нем многие пункты расписаны подробнее;
  • ГОСТ 30494-2011 с 2011 года «Здания жилые и общественные», прежняя версия издана в 1996, о специфике назначений зданий и их особенностях;
  • Пособие для студентов строительных ВУЗов Е.Г. Малявина «Теплопотери здания. Справочное пособие». Помогает проще понять специфику задания, раскрывает многие моменты.
Вычисления будут зависеть от вида материала, из которого построен дом.

Как делать теплотехнический расчет стен дома

Проведение данных подсчетов должно помочь узнать, одинаковы ли сооружения предъявляемым требования со стороны теплозащиты. Определяет качество создаваемых микроклиматических условий в помещение. Справляется ли система отопления с получением необходимого уровня теплового комфорта.

Чтобы добиться оптимальных условий должен быть создан балансирующий температурный режим между внутренними ограждающими конструкциями и помещением. Если он не воссоздан, то все тепло будет уходить в эти зоны, а до основной жилой части не дойдет.

На температурные показатели внутри здания оказывать влияние смена тепловых потоков существенно не должны. Данный уровень носит название теплостойкость.

В результате расчетов получают лучшие варианты для размеров стены, перекрытых по толщине, при этом вычисляются минимальный и максимальный показатель. В итоге соблюдения данных результатов, много лет помещение не будет перемерзать, а также перегреваться.

Чтобы добиться оптимальных условий должен быть создан балансирующий температурный режим между внутренними ограждающими конструкциями и помещением.

Основные параметры необходимые для выполнения расчетов

Теплопередача вычисляется с учетом целого ряда параметров, без которых получить правильные цифры не получится. То, какими они будут, определяет нижеописанные характеристики:

  • Предназначение конструкции и ее вид;
  • Ориентиры конструкционных ограждений по вертикали соответственно направлению по сторонам света;
  • Географическое местоположение планируемого дома;
  • Размеров сооружения, сколько этажей будет, общая площадь;
  • Виды окон и дверей, которые будут установлены, также их размеры;
  • Тип отопления и его технические особенности;
  • Сколько людей постоянно будут проживать в данном здании;
  • Из какого типа материала, выполненные вертикальные и горизонтальные конструкции, служащие ограждением;
  • Вид перекрытие последнего этажа;
  • Наличие или отсутствие горячего водоснабжения;
  • Какой тип оборудования будет вентилировать дом.
Теплопередача вычисляется с учетом целого ряда параметров, без которых получить правильные цифры не получится.

Особенности теплотехнического расчета наружных стен здания методом анализа используемого утеплителя

Какой утеплитель будет лучше всего использовать необходимо, важно определять так же, как необходимый уровень прочности, долговечности, устойчивости к огню и т.п. параметры при строительстве дома. Холодный воздух, который есть снаружи дома, и теплый внутри могут при неправильном выборе утеплителя и его толщины создать на стенках конденсат, особенно это проявляется в подвалах, где влажность повышена. Подобная боковая прослойка должна быть подобрана с учетом теплопроводности.

Будет приведен пример, который поможет проще понять принцип расчетов. В доме ведется расчет для угловой жилого типа комнаты, в которой есть 1окно размером в 8.12. Здание построено в Московской области. Толщина стен составляет 200мм, размер площади по внешним критериям – 3000х3000.

Требуется выяснить необходимую мощность, чтобы согревать один квадратный метр площади. Ответом будет Qуд = 70 Вт, если установят более тонкий утепляющий материала, то и мощность будет требоваться больше: 100 мм – Qуд= 103 Вт.

Подобная боковая прослойка должна быть подобрана с учетом теплопроводности.

Пример расчета внешней трехслойной стены без воздушной прослойки

Чтобы было проще вычислять требуемые параметры, можно воспользоваться теплокалькулятором стен. В него требуется забивать определенные критерии, которые влияют на итоговый результат. Программа помогает быстро и без долгого вникания в математические формулы получить нужный результат.

Требуется по описанным выше документам найти конкретные показатели под выбранный дом. Первое выясняют климатические условия населенного пункта, а также климат помещения. Следом вычисляют прослойки стены, все которые есть в здание. Здесь учитываются и штукатурный слой, гипсокартон и утепляющие материалы, имеющиеся в доме. Также толщина газобетона или другого материала, из которой создана конструкция.

Теплопроводность каждого из этих слоев стены. Показатели указываются производителями каждого материала на упаковке. В итоге программа посчитает по необходимым формулам нужные показатели.

Чтобы было проще вычислять требуемые параметры, можно воспользоваться теплокалькулятором стен.

Влияние воздушного зазора на теплозащитные характеристики

Теплотехник должен учитывать воздушную прослойку, которая обязательно оставляется для плитного материала утеплителя таких, как минвата и т.п. При их монтаже оставляется зазор, чтобы материал мог проветриваться от образуемого во время эксплуатации конденсата, обычно это расстояние равно 20-40мм. Она не относится к замкнутым пространствам, что требует учитывать нижеописанные моменты:

  • Слои сооружения, которые находятся между зазором и внешней стеной, когда делается теплотехнические вычисления, этот фактор не принимают во внимание;
  • На основании постройки со стороны, смотрящей на сторону подвергающуюся вентиляции прослойкой, учитывают коэффициент теплоотдачи.

Данный зазор принимают во внимание, например, когда проводят вычисление для пластиковых стеклопакетов.

Теплотехник должен учитывать воздушную прослойку, которая обязательно оставляется для плитного материала утеплителя.

Проведение теплотехнических вычислений может существенно сэкономить бюджет, за счет получения оптимального тепла, используя меньшее количество энергии. Но при этом необходимо учитывать много факторов, разбираться в нормативных документах, лучшим вариантом будет обращения за расчетами к профессионалам.

Видео: Теплотехнический расчет стен, перекрытий и окон в онлайн калькуляторе

Быстрое определение теплопроводности, объемной теплоемкости и теплового сопротивления стен на месте с использованием коэффициентов отклика

https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.113539Получить права и содержание

Основные моменты

Представлено быстрое определение термического сопротивления на месте с помощью EPM.

Представлено быстрое определение теплопроводности и VHC стены на месте.

Временной интервал следует выбирать на основе минимального времени теплового отклика стены.

С помощью EPM можно быстро определить свойства различных слоев стены.

Реферат

Точное определение теплофизических характеристик стен необходимо для реализации стратегии энергосбережения в существующих зданиях. На практике такие данные недоступны, потому что существующие методы определения затратны по времени и поэтому используются редко. Основанный на теории факторов отклика, метод быстрых переходных процессов на месте, метод импульсов возбуждения, EPM, был представлен в качестве доказательства концепции в предыдущей статье.В данной статье подробно изучаются условия точного применения метода в тяжелых и многослойных стенах. Теория, моделирование и эксперименты объединены для определения эффективности метода для различных типов стен с особым вниманием к влиянию времени теплового отклика стен и временного интервала факторов отклика, что приводит к точности R c — определение стоимости. Показано, что два основных теплофизических свойства стены, теплопроводность и объемная теплоемкость, а также толщина стенки могут быть определены с помощью обратного моделирования факторов отклика.Соотношения факторов отклика показали, что они определяют минимальное время теплового отклика стены и дают представление о ее составе. Использование более длительных интервалов времени оказалось выгодным с точки зрения точности и производительности метода. Более продолжительное время эксперимента в результате длительных интервалов времени все же значительно короче, чем время, необходимое для проведения измерений в соответствии с действующими стандартами и другими традиционными методами.

Ключевые слова

Измерение на месте

Термическое сопротивление

Импульсный метод возбуждения

Факторы отклика

Переходный теплообмен

Теплофизические свойства

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

© 2019 Авторы.Опубликовано Elsevier Ltd.

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи

Теплопроводность тонких материалов (краска, покрытие, металлический лист) — OTM Solutions Pte Ltd

Иногда нас просят проверить теплопроводность тонких материалов, таких как краска, покрытие и металлический лист.

Пренебрежимо низкое термическое сопротивление тонких материалов

Для стеновой (или кровельной) системы влияние таких тонких материалов на общую U-ценность стеновой системы незначительно.

Ниже показан пример, рассчитанный с помощью нашего онлайн-калькулятора U-значения ETTV. очевидно, что тепловое сопротивление слоя краски толщиной 0,2 мм с теплопроводностью 0,2 Вт / (м⋅K) составляет всего 0,001 (м 2 K) / Вт, что ничтожно мало по сравнению с тепловым сопротивлением других слоев ( например бетон, штукатурка или изоляционная вата).

Для тонких металлических листов, например Толщина алюминиевых пластин 0,7 мм, тепловое сопротивление еще меньше, так как теплопроводность металла намного больше.

Причина в том, что термическое сопротивление зависит как от теплопроводности, так и от толщины, со следующим соотношением:

Тепловое сопротивление = толщина / теплопроводность

На практике из-за небольшой толщины тонких материалов (обычно менее 1 мм), снижать теплопроводность тонких материалов для достижения лучшей изоляции непрактично.

При расчетах коэффициента теплопередачи стен / кровли тонкие материалы можно просто игнорировать.Получать теплопроводность тонких материалов не имеет смысла.

Тестирование теплопроводности тонких материалов

Возможно, все еще необходимо определить теплопроводность тонких материалов. Например, тонкий материал используется не в системе стены / крыши, а в системе с низким тепловым сопротивлением.

Для таких сценариев мы можем протестировать теплопроводность тонких материалов в соответствии с ASTM D5930, используя следующие методы:

  • Для краски и покрытия с низкой теплопроводностью краска / покрытие может быть нанесена на плоские основы для тестирования.
    • Нет особых требований к типу подложки, если поверхность подложки плоская. Мы рекомендуем плоские металлические тарелки или стеклянные тарелки.
    • Предпочтительный размер подложки составляет 50 мм x 50 мм (минимальный размер: 30 мм x 30 мм; максимальный размер: 100 мм x 100 мм). Нет требований к толщине подложки, если она достаточно прочная.
    • Толщина краски или покрытия должна быть достаточной (предпочтительно 3 мм или больше, минимум 1 мм)
    • Требуются 2 образца окрашенных / покрытых лаком
  • Мы не можем испытывать материалы с большой теплопроводностью [т.е. > 10 Вт / (м⋅K)], например, из алюминия или нержавеющей стали.

Пожалуйста, обратитесь к нашей странице теплопроводности для получения более подробной информации.

Теплопроводность | Уравнение и расчет — Видео и стенограмма урока

Тепло быстро передается от горячей области (исходная форма подковы) к остальной части металлической пластины

Теплопроводность

Хотя теплопроводность будет происходить каждый раз, когда два материала с разной температурой соприкасаются друг с другом, некоторые материалы проводят тепло очень быстро, а другие — гораздо медленнее.Способность материала проводить тепло известна как его теплопроводность . Что означает теплопроводность? Более научное определение теплопроводности — это скорость, с которой тепло проходит через материал.

Итак, почему металл на ощупь намного горячее травы? Это не потому, что на самом деле они находятся при разных температурах. Напротив, это связано с различиями в теплопроводности таких материалов, как металл и трава.

Металл имеет гораздо более высокую теплопроводность, чем трава, поэтому при прикосновении к металлу тепло намного быстрее выходит из металла в руку человека, что делает ее более горячей на ощупь.

В здании изоляция используется для уменьшения теплопроводности стен дома, так что теплопроводность через стену занимает больше времени.

Одним из факторов, влияющих на теплопроводность вещества, является его твердость, жидкость или газ. В целом, твердые тела имеют самую высокую теплопроводность, за ними следуют жидкости, а затем газы. В твердых телах атомы очень плотно упакованы друг с другом, поэтому очень вероятно, что они столкнутся с другими атомами, и будет передаваться энергия, что приведет к теплопроводности.В газах, однако, атомы очень далеко друг от друга, поэтому столкновения происходят гораздо реже, чем в твердых телах или даже жидкостях, что дает газам самую низкую теплопроводность из трех состояний вещества.

Коэффициент теплопроводности

Коэффициент теплопроводности ( k ) используется для количественной оценки теплопроводности различных типов материалов. Единицы измерения этого коэффициента — Вт / мК, где W представляет ватты, m представляет метры, а K представляет температуру в градусах Кельвина.

Металлы, такие как алюминий и медь, имеют очень высокий коэффициент теплопроводности, потому что они очень легко и быстро проводят тепло. Напротив, жидкости и газы, такие как вода и воздух, имеют гораздо более низкие коэффициенты теплопроводности. Значения теплопроводности некоторых распространенных материалов указаны в таблице ниже:

Материал Коэффициент теплопроводности (Вт / мК)
Алюминий 239
Медь 386
Стекло 1.05
Дерево 0,13
Вода 0,58
Воздух 0,024

Уравнение теплопроводности

Уравнение теплопроводности, которое также известно как формула теплопроводности или закон теплопроводности Фурье, можно использовать для расчета скорости, с которой тепло будет проходить через материал. Это зависит от коэффициента теплопроводности материала, площади и толщины, а также от разницы температур между двумя сторонами материала.

$$ \ frac {\ Delta Q} {\ Delta t} = \ frac {kA \ Delta T} {d} $$

В этом уравнении

  • {eq} \ frac {\ Delta Q} {\ Delta t} {/ eq} представляет скорость, с которой передается тепло.
  • k представляет собой коэффициент теплопроводности материала
  • A представляет собой площадь, через которую проходит тепло
  • {eq} \ Delta T {/ eq} представляет разницу температур
  • d представляет толщину материала

Теплопроводность — Примеры

Пример 1
А 0.Окно толщиной 1 м имеет площадь 0,5 м 2. Наружная температура составляет 10 градусов по Цельсию, а температура внутри дома — 27 градусов по Цельсию. Окно имеет коэффициент теплопроводности 0,25 Вт / мК. Сколько тепла проходит через окно каждую секунду?

Чтобы рассчитать скорость теплопроводности через окно, начните с уравнения теплопроводности:

$$ \ frac {\ Delta Q} {\ Delta t} = \ frac {kA \ Delta T} {d} $$

В этом примере d = 0,1 м, A = 0.{2} (17K)} {0,1м} = 21,25 Вт $$

Итак, тепло проходит через окно со скоростью 21,25 Вт, что означает, что через окно каждую секунду проходит 21,25 Дж тепла.

Пример 2
Неизвестный материал толщиной 0,4 м и площадью 1,5 м. 2. Если разница температур составляет 25 К, а мощность теплового потока составляет 60 Вт, каков коэффициент теплопроводности этого загадочного материала?

В этом примере известен расход тепла, но неизвестен коэффициент теплопроводности.{2} (25К)} = 0,64 Вт / мК $$

Коэффициент теплопроводности этого материала составляет 0,64 Вт / мК, что аналогично коэффициенту теплопроводности воды (0,58 Вт / мК).

Краткое содержание урока

Три типа теплопередачи: теплопроводность , конвекция , электромагнитное излучение . Проводимость возникает, когда два объекта с разной температурой вступают в контакт друг с другом, в результате чего тепловая энергия течет от более теплого объекта к более холодному объекту, пока они не достигнут одинаковой температуры.Конвекция возникает, когда движение жидкостей (жидкостей или газов) переносит тепло между объектами, которые не находятся в прямом контакте. Электромагнитное излучение — это тепло, переносимое электромагнитными волнами. Таким образом тепло передается от Солнца к Земле.

Проводимость возникает с разной скоростью в разных типах материалов. Теплопроводность материала отражает его способность быстро проводить тепло. В общем, металлы имеют самую высокую теплопроводность, за ними следуют другие твердые материалы, жидкости и, наконец, газы.Коэффициент теплопроводности ( k ) , который имеет единицы Вт / мК, используется для количественной оценки теплопроводности различных типов материалов. Единицы измерения этого коэффициента — Вт / мК.

Уравнение теплопроводности можно использовать для расчета скорости, с которой тепло будет проходить через материал.

$$ \ frac {\ Delta Q} {\ Delta t} = \ frac {kA \ Delta T} {d} $$

В этом уравнении

  • {eq} \ frac {\ Delta Q} { \ Delta t} {/ eq} представляет собой скорость передачи тепла
  • k представляет собой коэффициент теплопроводности материала
  • A представляет собой площадь, через которую проходит тепло
  • {eq} \ Delta T {/ eq} представляет разницу температур
  • d представляет толщину материала

Это уравнение можно использовать для определения коэффициента теплопроводности или изменить его, чтобы найти коэффициент теплопроводности конкретного материала.

Передача тепла посредством теплопроводности: уравнения и примеры — стенограмма видео и урока

Примеры поведения

В нашей повседневной жизни есть всевозможные примеры поведения. Главное — подумать о том, соприкасаются ли предметы физически. Таким образом, кастрюля с кипящей водой, нагреваемая электрической плитой, получает тепловую энергию от плиты посредством теплопроводности. И когда вы дотрагиваетесь до металлического противня в духовке и обжигаетесь, это тоже происходит из-за кондукции.

Уравнение проводимости

В физике все должно иметь уравнение! Это какое-то неписаное правило. Проведение — не исключение. Насколько быстро происходит проводимость, зависит от нескольких факторов: из какого материала сделаны объекты (проводимости), площади поверхности двух соприкасающихся объектов, разницы температур между двумя объектами и толщины двух объектов.

В форме уравнения это выглядит так.

Q более т — это скорость теплопередачи — количество тепла, передаваемого в секунду, измеряемое в Джоулях в секунду или ваттах. k — это теплопроводность материала — например, медь имеет теплопроводность 390, а шерсть — всего 0,04. T1 — это температура одного объекта, а T2 — температура другого. Поскольку это разница температур, вы можете использовать градусы Цельсия или Кельвина, в зависимости от того, что вам удобнее. А d — это толщина интересующего нас материала.

Таким образом, скорость передачи тепла к объекту равна теплопроводности материала, из которого он сделан, умноженному на площадь соприкасающейся поверхности. умножается на разницу температур между двумя объектами, деленную на толщину материала.

Пример расчета

Хорошо, давайте рассмотрим пример. Допустим, вы собираетесь в аквапарк и собираетесь взять с собой охладитель пенополистирола. Кулер имеет общую площадь 1,2 квадратных метра, толщину стенок 0,03 метра. Температура внутри кулера — 0 по Цельсию, а в самое жаркое время дня 38 градусов по Цельсию. Сколько тепловой энергии в секунду теряет кулер в это время суток? А сколько тепловой энергии теряется за три часа в аквапарке при температуре 38 градусов? (Примечание: теплопроводность пенополистирола равна 0.01.)

Все, что нам нужно сделать, чтобы решить эту проблему, — это подставить числа в уравнение. Потери тепловой энергии в секунду ( Q / t ) равны теплопроводности пенополистирола ( k ), умноженной на площадь поверхности охладителя ( A ), умноженную на разницу температур между охладитель и внешний вид ( T2 T1 ), разделенные на толщину пенополистирола. Это 0,01, умноженное на 1,2, умноженное на 38, разделенное на 0.03. Введите все это в калькулятор, и вы получите 15,2 Джоулей в секунду или 15,2 Вт.

Q / t = ((0,01) (1,2) (38-0)) / 0,03 = 15,2 Дж / с или 15,2 Вт

Для второй части вопроса нам нужно выяснить, сколько энергия теряется за три часа. Что ж, у нас есть потери энергии за секунду — 15,2 Джоулей. Итак, нам просто нужно знать, сколько секунд осталось в трех часах. Три часа, умноженные на 60 минут, умноженные на 60 секунд, в сумме дают 10800 секунд.15,2 джоулей в секунду в течение 10 800 секунд … умножьте два числа вместе, и вы получите в общей сложности 164 160 джоулей за три часа.

И все — готово.

Краткое содержание урока

Проводимость — это передача тепловой энергии между двумя объектами, находящимися в прямом физическом контакте. Это один из трех типов теплопередачи, два других — конвекция и излучение. Когда два объекта с разной температурой соприкасаются друг с другом, между ними будет проходить тепловая энергия.Чтобы понять это, мы должны понять, что температура — это средняя кинетическая энергия молекул в веществе. Более горячие материалы содержат молекулы, которые движутся быстрее. Поэтому, когда холодный объект соприкасается с горячим объектом, быстро движущиеся горячие молекулы сталкиваются с более холодными молекулами, распространяя тепло от горячего объекта на холодный объект. Это будет продолжаться до тех пор, пока они не достигнут одинаковой температуры.

Некоторые материалы являются лучшими проводниками, чем другие. Вот почему кафельные полы кажутся такими холодными.Ваши ноги почти всегда теплее пола, но кафельный пол лучше проводит тепло. То, что ваша кожа ощущается как «холодная», — это просто передача тепла от ваших ног к полу, и это происходит намного быстрее с кафельным полом, чем с ковром, хотя обычно они имеют одинаковую температуру.

Уравнение проводимости говорит нам, что скорость теплопередачи ( Q / t ) в Джоулях в секунду или ваттах равна теплопроводности материала ( k ), умноженной на площадь поверхности. соприкасающихся объектов ( A ), умноженное на разницу температур между двумя материалами ( T2 T1 ), разделенную на толщину интересующего нас материала ( d ).Вы можете использовать это, чтобы найти скорость теплопередачи, но если вам дан конкретный период времени ( t ), вы также можете рассчитать общее переданное тепло.

Электропитание происходит повсюду вокруг нас: когда вы обжигаетесь на горячем противне, когда вы нагреваете кастрюлю на электрической плите, когда у вас установлена ​​внутренняя изоляция стен. Всякий раз, когда тепло передается между двумя предметами, которые соприкасаются напрямую, это происходит из-за теплопроводности.

Результаты обучения

После того, как вы закончите этот урок, вы должны иметь возможность:

  • Определить проведение и выявить повседневные примеры его
  • Объясните, как происходит проводимость, и какие факторы влияют на ее скорость.
  • Вспомните уравнение проводимости

Как рассчитать коэффициент теплопередачи (значение U) в оболочке здания

Как рассчитать коэффициент теплопередачи (значение U) в оболочке здания

Cortesía de ArchDaily ShareShare
  • Facebook

  • Twitter

  • Pinterest

  • Whatsapp

  • Почта

Или

https: // www.archdaily.com/898843/how-to-calculate-the-thermal-transmittance-u-value-in-the-envelope-of-a-building

При разработке пакета проектов мы должны уделять особое внимание каждому из элементы, которые составляют его, поскольку каждый из этих слоев обладает определенными качествами, которые будут иметь решающее значение для теплового поведения нашего здания в целом.

Если мы разделим 1 м2 нашего конверта на разницу температур между его поверхностями, мы получим значение, соответствующее коэффициенту теплопередачи, также называемое U-Value.Это значение говорит нам об уровне теплоизоляции здания по отношению к проценту энергии, которая проходит через него; если результирующее число будет низким, мы получим хорошо изолированную поверхность, и, наоборот, большое число предупреждает нас о термически дефектной поверхности.

Выраженное в Вт / м² · K, коэффициент теплопередачи зависит от теплового сопротивления каждого из элементов, составляющих поверхность (процент, в котором строительный элемент препятствует прохождению тепла), и это, в В частности, подчиняется толщине каждого слоя и его теплопроводности (способности проводить тепло от каждого материала).Давайте рассмотрим формулы, необходимые для расчета коэффициента теплопередачи нашей оболочки.

Тепловая оболочка

Тепловая оболочка определяется как «оболочка» здания, которая защищает тепловой и акустический комфорт его внутренних помещений. Он состоит из его непрозрачных стен (стены, полы, потолки), его рабочих элементов (дверей и окон) и тепловых мостов, которые представляют собой все те точки, которые позволяют теплу легче проходить (точки с геометрическими вариациями или изменениями формы). материалы).

Cortesía de ArchDaily

В случае конвертов, которые не являются полностью однородными по своей длине, например, в металлических или деревянных конструкциях, можно выполнить дифференцированные расчеты для разных областей и получить более точные результаты. Итоговая сумма затем рассчитывается на основе приблизительного процента для каждого из них, которое можно найти в местных стандартах и ​​правилах, соответствующих местоположению проекта.

Расчет коэффициента теплопередачи

Общая формула для расчета значения U:

U = 1 / Rt

Где:

  • U = Коэффициент теплопередачи (Вт / м² · K) *
  • Rt = Общее термическое сопротивление элемента, состоящего из слоев (м² · K / Вт), получено согласно:

Rt = Rsi + R1 + R2 + R3 +… + Rn + Rse

Где:

  • Rsi = Термическое сопротивление внутренней поверхности (согласно нормативам по климатическим зонам)
  • Rse = Термическое сопротивление внешней поверхности (согласно нормативам по климатическим зонам)
  • R1, R2, R3, Rn = термическое сопротивление каждого слоя, которое получается в соответствии с:

R = D / λ

Где:

Коэффициент теплопередачи обратно пропорционален термическому сопротивлению: чем больше сопротивление материалов, из которых состоит оболочка, тем меньше тепла теряется через нее.

U = 1 / R

R = 1 / U

Cortesía de ArchDaily

Климатические зоны

При получении нашего значения U мы должны сравнить его со значением максимального (или предельного) коэффициента теплопередачи, указанного для климатическая зона, в которой расположен наш проект, зимой и летом. Это число было определено официальными местными правилами, которые вы должны внимательно изучить, чтобы обеспечить надлежащее функционирование.

* W = Мощность (Вт) — K = Разница температур (Кельвин)

(PDF) Веб-приложение для анализа теплопередачи через стены здания и расчета оптимальной толщины изоляции

344 л.С. Паращев, Н. Акоми, А. Сербан и др. / Energy Reports 6 (2020) 343–353

Люди проводят почти 90% своего времени в помещении (дома, в офисе, в магазинах и т. Д.), Поэтому тепловой уровень

играет важную роль в комфорт, который им нужен. Это происходит потому, что уровень температуры в помещении изменяется

в зависимости от изменения температуры наружного воздуха. При проектировании здания очень важно максимально снизить потери тепла через ограждающую конструкцию

, что приведет к снижению расхода топлива на отопление и, соответственно,

, к сокращению выбросов парниковых газов, [1 ].

Здания потребляют около 40% всей энергии, используемой для отопления, и выбросы парниковых газов, относимые на

к энергопотреблению здания, составляют примерно такой же процент. Энергопотребление для обогрева и охлаждения помещений

составляет примерно 50% от общего энергопотребления в зданиях, и поэтому

является причиной того, что экономия энергии на обогрев и охлаждение внутреннего пространства приведет к значительному снижению всей энергии

. потребление, что также приведет к сокращению выбросов парниковых газов.Целью данного исследования

является анализ тепловых характеристик стен здания. Приложение позволяет пользователям анализировать тепловые характеристики

стен жилых, коммерческих, промышленных зданий и даже стен промышленных печей

.

Оболочка здания (состоящая из стен, пола, окон, дверей, потолка и т. Д.) Является критически важным компонентом любого здания

, потому что она играет важную роль в регулировании внутреннего теплового уровня, контроле потока энергии (потеряно или

получено) между внутренней и внешней частью здания.Для новых зданий анализ энергоэффективности здания

начинается на этапе проектирования здания, поскольку его оптимальная конструкция может привести к значительной экономии энергии

на нужды отопления и охлаждения, что может привести к снижению затрат на электроэнергию. в период его эксплуатации

период и слабое воздействие на окружающую среду, [2].

Для старых зданий, чтобы повысить их энергоэффективность, вы можете добавить дополнительную изоляцию к их внешним стенам,

[3].Для достижения оптимальной изоляции необходимо произвести расчет для определения общего коэффициента теплопередачи и

теплового потока, передаваемого через соответствующую стену, до и после добавления изоляции [4]. Тепловая изоляция

зданий снижает потребность в энергии для обогрева и охлаждения пространства, и, следовательно, снижает

затраты на потребляемую энергию и, следовательно, выбросы парниковых газов, Паращев и Паращев, [5,6].

Оболочки зданий с хорошими тепловыми характеристиками могут снизить энергопотребление, используемое для отопления и охлаждения

, и повысить энергоэффективность здания.Следовательно, термодинамические параметры

оболочки здания являются важной информацией для моделирования энергопотребления зданий и повышают энергетическую эффективность

существующих зданий.

Для достижения своих климатических целей в своей долгосрочной стратегии Европейская комиссия стремится почти полностью декарбонизировать строительный сектор

, чтобы к 2050 году в ЕС были здания с нулевым выбросом углерода. К декарбонизации здания относятся здоровье, занятость, снижение счетов за электроэнергию на

и экономия системных затрат [7].На рис. 1 видно, как выбросы дымовых газов отопительного котла

квартиры, расположенной в многоквартирном доме, перетекают через фасад здания и протекают внутри дома

Рис. 1. Тепловизионное обследование неизолированного здание со значительными мостами холода.

Коэффициент теплопередачи в сочетании с повторно используемым бетонным кирпичом и стеной из теплоизоляционных плит из пенополистирола

Четыре образца тектонических форм были взяты для проверки их коэффициентов теплопередачи.Путем анализа и сравнения тестовых значений и теоретических значений коэффициента теплопередачи был предложен метод расчета скорректированного значения для определения коэффициента теплопередачи; Предложенный метод оказался достаточно корректным. Результаты показали, что коэффициент теплопередачи кирпичной стены из переработанного бетона выше, чем у стены из глиняного кирпича, коэффициент теплопередачи кирпичной стены из переработанного бетона может быть эффективно снижен в сочетании с изоляционной панелью из пенополистирола, а тип теплоизоляции сэндвич был лучше. чем у типа внешней теплоизоляции.

1. Введение

По мере того, как урбанизация постепенно расширяется, увеличиваются также высокие темпы строительства зданий и выдающиеся достижения в области энергосбережения [1]. Энергосбережение играет важную роль в национальных энергетических стратегиях, снижая значительную нагрузку на ресурсы и окружающую среду [2, 3]. В элементах частокола здания площадь внешней стены занимает большую долю по сравнению с крышей здания, дверями, окнами и т. Д. [4, 5].Тепловая консервация наружных стен является ключом к достижению энергоэффективности в зданиях [5, 6]. Наружные стены различаются в зависимости от строительных материалов, типов конструкций и условий окружающей среды. Глиняный кирпич, который широко используется во многих существующих зданиях, нанес большой ущерб земельным ресурсам. Производственный процесс с использованием высокотемпературных печей также привел к увеличению выбросов парниковых газов. Таким образом, возникла растущая потребность в исследованиях строительных материалов для зеленых стен и их термоконсервации и теплоизоляционных характеристик.Переработанный бетонный кирпич, изготовленный из измельченных отходов бетона, широко используется в кирпичных конструкциях в качестве экологически чистых строительных материалов. Было проведено множество исследований его механических свойств, но лишь несколько измерений его теплоизоляционных свойств [7]. Кроме того, наиболее распространенным типом теплоизоляции было добавление теплосохраняющих материалов на внешней стороне наружной стены, с самым большим ограничением в виде более короткого срока службы [8, 9]. Вспениваемый полистирол (EPS), используемый для теплоизоляции, продемонстрировал очевидные характеристики сохранения тепла и теплоизоляции.Тем не менее, различные материалы для наружных стен с различными формами структурных типов для сохранения тепла из пенополистирола, независимо от того, сильно ли отличаются вариации их теплоизоляционных свойств, традиционно не были в центре внимания в контексте сохранения тепла стен и энергосбережения.

Коэффициент теплопередачи () обычно использовался в качестве показателя для измерения термоконсервации и теплоизоляции стен корпуса и в основном определялся коэффициентом теплопроводности () материалов.Считается, что тепловая и влажная среда влияет на характеристики теплопередачи стенок корпуса [10–12]. Коэффициент теплопроводности изменялся в зависимости от температуры и влажности воздуха, что приводило к отклонению между фактическим и теоретическим значением. Однако во многих исследованиях предполагалось, что характеристики материалов не будут изменены или коэффициент теплопроводности () материалов выражен как постоянный. Следовательно, существует растущая потребность в изучении скорректированного коэффициента теплопроводности материала в различных средах и его расширенном применении в энергосберегающих конструкциях.

Переработанный бетонный кирпич имеет все больший потенциал развития и использования. Его различная комбинация с изоляционной плитой EPS имеет как эффект экологической защиты окружающей среды, так и энергосбережение. Понимание характеристик теплопередачи вторичного бетонного кирпича в сочетании с изоляционной плитой из пенополистирола становится все более необходимым для количественной оценки их вклада в энергосбережение.

Целями данного исследования было испытание коэффициента теплопередачи () кирпичной стены из вторичного бетона, прямое сравнение теплового поведения различных строительных решений стен и предложение скорректированного метода расчета коэффициента теплопередачи при оптимизации энергопотребления здания. .

2. Испытание коэффициента теплопередачи

В настоящее время не существует официального стандарта для методов испытаний, которые непосредственно касаются динамических характеристик стен: основные справочные нормы [13] включают измерение стационарных характеристик отдельных материалов и многослойных конструкций. при стандартных граничных условиях. В этом исследовании был проведен экспериментальный анализ климатической камеры для сравнения влияния коэффициента теплопередачи элементов оболочки, которые характеризуются эквивалентными характеристиками в установившемся режиме.

2.1. Типы стен и свойства материалов

В этом исследовании были изготовлены четыре различных образца для количественной оценки их тепловых характеристик. Четыре образца, которые были отобраны среди типологий стен, подробно описаны на Рисунке 1 и в Таблице 1.

9011 кирпичная стена SJ0; SJ1 была переработана бетонная кирпичная стена; SJ2 добавлен односторонний шаблон EPS на основе SJ1; SJ3 был добавлен в шаблон EPS в середине SJ1.
цемент цемент

Типы образцов Слои Толщина
(м)
Проводимость
( Вт м −1 K −1 )
Плотность
(кг · м −3 )

SJ0 Стена из глиняного кирпича 0.240 0,508 1662

SJ1 Кирпич из вторичного бетона стеновой 0,240 0,708 1887
0,930 [16] 1990
2 изоляционные плиты EPS 0,060 0,042 [16] 29,50
3 стены из вторичного бетона 0.240 0,708 1887

SJ3 1 кирпичная стена из переработанного бетона 0,115 0,708 1887 1990
3 Изоляционная плита EPS 0,060 0,042 [16] 29,50
4 цементный раствор 0,010 0.930 [16] 1990
Стена из 5 кирпичей из переработанного бетона 0,115 0,708 1887


2.2. Прибор для испытаний

В соответствии со стандартами и исследованиями, касающимися этого типа испытаний [14, 15], в экспериментальном исследовании использовался прибор для измерения стационарной теплопередачи (CD-WTFl515, Шэньян, Китай).Условия теплопередачи тестируемой оболочки здания моделируются на основе стандарта GB / T 13475-2008 и однонаправленного устойчивого принципа теплопередачи для измерения и анализа коэффициента теплопередачи. Климатическая установка с контролем окружающей среды состоит из двух камер с кондиционированием воздуха, в которых температура регулируется с помощью термостойких проводов и систем охлаждения (рисунки 2 и 3). Одна камера используется для создания микроклимата на открытом воздухе. Температура дозирующего резервуара установлена ​​на -10 ° C (при допустимом перепаде температур ± 0.2 ° С). Другая камера имитирует внутреннюю среду, в которой температура установлена ​​на 35 ° C (с допустимой разностью температур ± 0,1 ° C). Образцы были изготовлены в соответствии с предусмотренными размерами испытательного оборудования. Размеры установки и образцов составляют 2600 × 2160 × 2140 мм в высоту и 1500 × (≤400) × 1500 мм соответственно (рисунок 4). После 28 дней естественной сушки в испытательном устройстве поверхность раздела между образцами и испытательным устройством была герметизирована пенополиуретаном.




Все образцы были протестированы в Пекинском центре испытаний строительных материалов. Перед обработкой образцов стен в аппарате сначала была проведена калибровка установки. Образцы стен внутри и снаружи должны соответствовать горячей и холодной камерам соответственно. Для каждого образца были измерены шесть групп данных связанных параметров окружающей среды, таких как температура горячего поля () и холодного поля (), влажность горячего поля () и холодного поля (), а также общая входная мощность (). уменьшить погрешность измерения.С каждой стороны образцов симметрично подключалось по девять датчиков температуры. Допустимый перепад температуры поверхности образца составлял ± 0,5 ° C, с интервалом сбора данных 10 мин. Измерения проводились на основе настроек параметров в соответствии с положениями стандарта GB / T 13475-2008. Когда после трех часов непрерывного климат-контроля допустимая разница температур находилась в пределах диапазона значений, испытания прекращались.

3. Расчет коэффициента теплопередачи Модель

Теплопередача через стену проходила в трех фазах: теплообмен внутренней поверхности; теплопроводность внутренней стены; теплообмен внешней поверхности.Методы расчета теплопередачи на каждом этапе различны [17], с точки зрения решения процесса уравнения Фурье с помощью метода испытаний и метода теории, граничных условий.

3.1. Принципы расчета тестовых значений

Принцип тестирования устройства для испытания теплопередачи в установившемся режиме (CD-WTFl515, Шэньян, Китай) основан на одномерном установившемся теплопереносе. Образцы были помещены между двумя различными температурными полями, чтобы моделировать теплопередачу стен в реальных условиях.По обе стороны от образца температура поверхности и температура воздуха измерялись датчиками температуры. Также были измерены поверхностные температуры с обеих сторон направляющей пластины. Были проверены внутренняя и внешняя температура поверхности измерительной коробки и входная мощность. По измеренным данным можно рассчитать коэффициент теплоотдачи стенок образцов [13], учтите, где — тепловой поток через стенку измерительной коробки (Вт · м −2 ), — коэффициент теплопередачи измерительной стенки (Вт м −2 K −1 ), представляет собой температуру внутренней поверхности измерительной камеры (K) и является температурой внешней поверхности измерительной камеры (K).

Тогда коэффициент теплопередачи конструкции ограждения можно рассчитать по следующей формуле: где — общая потребляемая мощность (Вт · м −2 ), — расчетная площадь измерения, — температура горячего поля (K), и — температура холодного поля (К).

3.2. Теоретическая расчетная модель

В условиях установившейся теплопередачи, когда весь процесс теплопередачи не изменяет общее количество тепла, закон Фурье может быть выражен как где — теплопередача плотности теплового потока конструкции, — теплота Коэффициент передачи оболочки здания (Вт · м -2 K -1 ) — это сопротивление теплопередаче внутренней поверхности, равное 0.11 м 2 K Вт −1 , это сопротивление теплопередаче внешней поверхности, которое составляет 0,04 м 2 K Вт −1 , это сопротивление теплопередаче каждого материала (m 2 K W -1 ), представляет собой сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции здания, представляет собой толщину материалов (м) и представляет собой коэффициент теплопроводности каждого материала (Вт · м -1 K -1 ).

3.3. Модель расчета скорректированного значения

Коэффициент теплопроводности материала является постоянной величиной в существующих теоретических расчетах и ​​численных расчетах, приведенных в литературе, без учета коэффициента теплопроводности материала при изменении температуры и влажности.Мы должны исследовать расчет истинного значения коэффициента теплопередачи и применить его к теоретическому расчету.

3.3.1. Расчет коэффициента теплопроводности в реальных условиях эксплуатации

Механизм теплопередачи строительных материалов стен аналогичен жидкостному, который основан на упругих волнах. Теплопроводность увеличивалась с повышением температуры, а также на нее влияла влажность. Общее уравнение в случае реальных рабочих условий обычно выражается следующим образом: где — испытательное значение теплопроводности материала, — изменение теплопроводности, вызванное температурой, — изменение теплопроводности, вызванное влажностью веса, и — изменение теплопроводности. пробужденный от холода.

Были рассчитаны материалы, вызванные перепадом температуры, весом, влажностью и замерзанием, соответственно. Затем материалы были рассчитаны в рабочей среде на влияние теплопроводности на температуру и влажность.

Модель, используемая для описания влияния температуры и влажности на коэффициент теплопроводности неорганических вяжущих материалов, была [18]

Испытания на теплопроводность проводились на основе стандартов испытаний теплопроводности цементного раствора и повторно используемого бетонного кирпича [16].Затем можно было рассчитать изменения теплопроводности материалов, вызванные температурой, весом, влажностью и замерзанием, соответственно. Коэффициенты теплопроводности () (относительное изменение при изменении на 0 ° C) цементного раствора и повторно используемых бетонных кирпичей были рассчитаны как 0,7526 Вт · м −1 · K −1 и 0,6160 Вт · м −1 · K −1. соответственно.

Влияние влажности на коэффициент теплопроводности шаблона EPS можно игнорировать [19]. Модель, используемая для описания влияния температуры на коэффициент теплопроводности шаблонов EPS, была [20] где — коэффициент теплопроводности неорганических связующих материалов при средней температуре, — коэффициент теплопроводности при 20 ° C, — коэффициент теплопроводности при 0 ° C. , — средняя температура материала, — коэффициент теплопроводности пенополистирола при 10 ° C, — коэффициент теплопроводности влаги, — влажность материала (%), — коэффициент с поправкой на влажность, — плотность материала (кг · м −3 ).

Когда стены демонстрируют явление конденсации, ежедневное количество конденсации может быть выражено как [17] где — суточное количество конденсации (г), — это парциальное давление водяного пара на стороне с более высоким парциальным давлением (), — водяной пар парциальное давление стороны с более низким парциальным давлением (), — это сопротивление проницаемости водяного пара втекающего водяного пара (m 2 h g -1 ), и это сопротивление паропроницаемости выходящего водяного пара (m 2 ч г −1 ).

3.3.2. Принципы расчета скорректированного значения

Теплопередача ограждающей конструкции здания обычно рассчитывалась на основе устойчивой теплопередачи с фиксированными значениями теплопроводности материалов. Тем не менее, теплопроводность при различных материалах оболочки здания и типах конструкций, независимо от того, отличаются ли эти изменения от постоянной теплопередачи в реальных рабочих условиях, традиционно не корректировалась в контексте исследований по энергосбережению.Следовательно, существует необходимость корректировать теплопроводность в зависимости от температуры и влажности. Расчет должен удовлетворять закону сохранения энергии, а плотность теплового потока через стену и каждый слой должна быть одинаковой. Рассмотрим, где — тепловой поток, — тепловой поток на внутренней поверхности стенки (Вт · м -2 ), — тепловой поток на поверхности стенки (Вт · м -2 ), — это тепловой поток через стенку (Вт · м -2 ), — это внутренний тепловой поток. температура поверхности любого слоя многослойной стены (K), температура воздуха в помещении (K), температура наружного воздуха (K) и сопротивление теплопередаче (м 2 K Вт -1 ).

Кроме того, расчет должен удовлетворять тому, что осмотическое количество не только пропорционально разнице давления пара между внутренним и внешним пространством, но также обратно пропорционально сопротивлению в процессе проникновения. Уравнение представлено как где — интенсивность инфильтрации водяного пара (г · м -2 ч -1 ), — парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха (), — парциальное давление водяного пара наружного воздуха (), — полное сопротивление проникновению водяного пара из ограждающей конструкции (м 2 h g −1 ), — сопротивление материалов проникновению водяного пара (m 2 h g −1 ), — парциальное давление пара на внутренней поверхности любой слой многослойной стены ().

3.3.3. Правильный расчет коэффициента теплопередачи

В сочетании с этими известными значениями, такими как толщина материала каждой стены, теплопроводность и коэффициент проникновения водяного пара, распределение температуры внутри стены, распределение парциального давления водяного пара, содержание воды, и тогда можно было рассчитать количество льда. Это изменит теплопроводность каждого материала для расчета коэффициента теплопередачи. Затем модифицированные значения теплопроводности были повторно использованы для повторения расчета.Затем итеративно решается коэффициент теплопередачи до тех пор, пока изменение значений не будет соответствовать критерию сходимости (рисунок 5).


4. Результаты
4.1. Экспериментальные результаты и анализ неопределенностей

Средние значения соответствующих параметров окружающей среды для четырех образцов были показаны в таблице 2 соответственно. Неопределенность результатов измерения может быть связана с несколькими составляющими неопределенности. Суммарные стандартные неопределенности, вызванные повторяемостью измерений (), составили; ; ; , соответственно.Комбинированные стандартные неопределенности, вызванные ошибкой испытательного значения мощности () и ошибкой испытательного значения температуры (), составили 0,1% и 1%, в которых коэффициент охвата () равен 2. Таким образом, комбинированная стандартная неопределенность эксперимента с коэффициентом теплопередачи была синтезируются этими компонентами неопределенности [21]. Рассмотрим, какой коэффициент охвата () равен 2. Объединенные расширенные неопределенности для коэффициента теплопередачи составили 2,06%, 2,04%, 2,33% и 2,20% соответственно.

СДЖ0

2. Контрольные и теоретические значения

Контрольное значение коэффициента теплопередачи может быть рассчитано с использованием данных испытаний образца стены и расчетной модели (Таблица 3). Теоретическое значение коэффициента теплопередачи можно рассчитать с помощью теоретической расчетной модели. Коэффициент теплопроводности кирпичной стены из вторичного бетона был рассчитан по результатам испытаний SJ1. Коэффициенты теплоотдачи SJ2 и SJ3 рассчитывались с учетом коэффициента теплопроводности кирпичной стены из вторичного бетона.


Типы образцов (° C) (° C) (%) (%) (Вт)
34.92 -10,17 54,30 49,70 122,71
SJ1 34,91 -10,03 55,40 43,80 6 46.20 38.27
SJ3 35.09 −10.02 60.90 50.30 30.21

) .391 ()

Типы образцов Экспериментальные значения
2 K Вт -1 )
Теоретические значения
2 K W -1

SJ0 1,607 ()
SJ1 2,046 ()
SJ2 0,519

4.3. Результаты испытаний и теоретические значения

Экспериментальное значение коэффициента теплопередачи SJ0 было ниже, чем у SJ1; экспериментальное значение коэффициента теплоотдачи SJ2 было ниже, чем у SJ1; после добавления 60-миллиметрового одностороннего шаблона EPS коэффициент теплопередачи стенок SJ2 был уменьшен на 76%, а эффект энергосбережения значительно увеличился. После добавления 60-миллиметрового шаблона EPS в середине стены из повторно использованного кирпича, коэффициент теплопередачи стены SJ3 был снижен на 81%; значение коэффициента теплопередачи SJ3 меньше, чем у SJ2.

Коэффициенты теплоотдачи образцов различаются между экспериментальными и теоретическими значениями. Теоретические значения с использованием пограничного слоя термического сопротивления и коэффициента теплопроводности материала отличаются от скорректированного значения коэффициента теплопроводности материала. Погрешность размера материала образца имеет большое влияние на коэффициент теплопередачи расчетного теоретического значения. был сильно, значительно связан с толщиной шаблона EPS () (Рисунок 6), уменьшаясь с увеличением толщины шаблона EPS.Соответствующие линии на рисунке 6 были получены на основе эмпирической модели. Значения коэффициента теплопередачи опорной стены уменьшались с увеличением толщины изоляционной плиты EPS (Рисунок 6). Он показал, что после добавления более тонкой теплоизоляционной плиты EPS коэффициент теплопередачи может быть значительно снижен. Однако с постоянно увеличивающейся толщиной изоляционной плиты EPS значение коэффициента теплопередачи больше не уменьшается. Точно так же тепловое сопротивление образца имеет монотонно увеличивающийся коэффициент общего теплового сопротивления, и скорость замедляется.По результатам расчетов толщина изоляционной плиты EPS толщиной 60 мм уменьшилась на 5 мм, а коэффициент теплопередачи служебной стены увеличился на 6,6%.


4.4. Анализ результатов правильного расчета коэффициента теплопередачи

В соответствии с моделью расчета истинного значения коэффициента теплопередачи, коэффициенты теплопередачи SJ2 и SJ3 были оценены в тестовой среде, и на рисунке 7 показаны результаты сравнения теоретических значений. и экспериментальные значения.


Результаты показаны на Рисунке 7; при рассмотрении влияния температуры и влажности на изменение материалов все коэффициенты теплопередачи скорректированных расчетных значений были ниже теоретических значений и намного ближе к экспериментальным значениям, что могло доказать, что скорректированный расчет был правильным и точно отражать характеристики теплопередачи.

5. Выводы

В этом исследовании четыре тактических формы образцов стен были испытаны для изучения их коэффициентов теплопередачи; Коэффициент теплопередачи стен из вторичного бетона из кирпича значительно снижается после получения изоляционной плиты из композитного пенополистирола.Коэффициент теплопередачи с обеих сторон стены из вторичного бетона со средней изоляционной панелью из пенополистирола толщиной 60 мм не только меньше, чем такая же толщина внешней изоляции, но и имеет отличную долговечность. Основываясь на основном механизме теплопроводности вторичного бетонного кирпича и изоляционной плиты из пенополистирола, можно определить соотношение между коэффициентом теплопроводности различных материалов и температурой, влажностью. По выражению истинной теплопроводности материала предложены методы расчета коэффициента теплопередачи кирпичной стены из композитного пенополистирола.Путем анализа экспериментальных значений, теоретических значений и скорректированных значений тестовых образцов было доказано, что метод расчета скорректированного значения является правильным и разумным и может обеспечить лучшую энергоэффективность.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.

Благодарности

Это исследование было поддержано Пекинским технологическим университетом и грантами Китайского фонда естественных наук (51308011) и Национального проекта поддержки науки и технологий Китая (2011BAJ08B02).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *