Odpory prostupu tepla dveří a vrat. Vchodové kovové dveře s tepelným mostem

Požadovaný celkový odpor prostupu tepla pro venkovní dveře (kromě balkonových) musí být minimálně 0,6
pro stěny budov a staveb, stanovené při odhadované zimní teplotě venkovního vzduchu rovné průměrné teplotě nejchladnějšího pětidenního období s pravděpodobností 0,92.

Akceptujeme skutečný celkový tepelný odpor venkovních dveří
=
, pak skutečný tepelný odpor venkovních dveří je
, (m 2 ·С)/W,

, (18)

kde t in, t n, n, Δt n, α in – stejně jako v rovnici (1).

Součinitel prostupu tepla venkovních dveří k dv, W/(m 2 ·С), se vypočítá pomocí rovnice:

.

Příklad 6. Tepelnětechnický výpočet vnějších plotů

Počáteční údaje.

Obytný dům, t = 20С .

Hodnoty tepelných charakteristik a koeficientů tхп(0,92) = -29С (Příloha A);

α in = 8,7 W/(m 2 ·С) (tabulka 8); Δt n = 4С (Tabulka 6).

Postup výpočtu.

Určete skutečný odpor přenosu tepla vnější dveře
podle rovnice (18):

(m 2 ·С)/W.

Součinitel prostupu tepla venkovních dveří k dv je určen vzorcem:

W/(m 2 ·С).

2 Výpočet tepelné odolnosti venkovních plotů v teplém období

Vnější oplocení se kontroluje na tepelnou odolnost v oblastech s průměrnou měsíční teplotou vzduchu v červenci 21°C a vyšší. Bylo zjištěno, že kolísání teploty venkovního vzduchu A t n, C se vyskytuje cyklicky, řídí se sinusovým zákonem (obrázek 6) a následně způsobuje kolísání skutečné teploty. vnitřní povrch oplocení
, které rovněž harmonicky plynou podle zákona sinusoidy (obrázek 7).

Tepelný odpor je vlastnost plotu udržovat relativní konstantní teplotu na vnitřním povrchu τ in, С, s kolísáním vnějších tepelných vlivů
, С, a poskytnout komfortní podmínky v pokoji. Jak se vzdalujete od vnějšího povrchu, amplituda kolísání teploty v tloušťce plotu, A τ , С, klesá, hlavně v tloušťce vrstvy nejblíže venkovnímu vzduchu. Tato vrstva o tloušťce δ pk, m se nazývá vrstva prudkých teplotních výkyvů A τ, С.

Obrázek 6 – Kolísání tepelných toků a teplot na povrchu plotu

Obrázek 7 – Tlumení teplotních výkyvů v plotě

Testování tepelné odolnosti se provádí u vodorovných (krycí) a svislých (stěnových) plotů. Nejprve se stanoví přípustná (požadovaná) amplituda teplotních výkyvů vnitřního povrchu
vnější oplocení s ohledem na hygienické a hygienické požadavky ve výrazu:

, (19)

kde t nl je průměrná měsíční venkovní teplota za červenec (letní měsíc), С, .

K těmto výkyvům dochází v důsledku kolísání návrhových teplot venkovního vzduchu
,С, určený podle vzorce:

kde A t n je maximální amplituda denních výkyvů venkovního vzduchu za červenec, С, ;

ρ – koeficient absorpce slunečního záření materiálem vnějšího povrchu (tabulka 14);

I max, I avg – respektive maximální a průměrné hodnoty celkového slunečního záření (přímého a difúzního), W/m 3, přijato:

a) pro vnější stěny - jako pro svislé plochy západní orientace;

b) pro nátěry - jako pro vodorovnou plochu;

α n - součinitel prostupu tepla vnějšího povrchu plotu v letních podmínkách, W/(m 2 ·С), rovný

kde υ je maximální průměrná rychlost větru za červenec, ale ne méně než 1 m/s.

Tabulka 14 – Koeficient absorpce slunečního záření ρ

Velikost skutečných vibrací na vnitřní rovině
,С, bude záviset na vlastnostech materiálu, charakterizovaných hodnotami D, S, R, Y, α n a přispívajících ke ztlumení amplitudy teplotních výkyvů v tloušťce plotu A t. Koeficient útlumu určeno vzorcem:

kde D je tepelná setrvačnost obklopující konstrukce, určená vzorcem ΣD i = ΣR i ·Si;

e = 2,718 – základ přirozeného logaritmu;

S 1 , S 2 , …, S n – vypočtené koeficienty absorpce tepla materiálu jednotlivých vrstev plotu (Příloha A, tabulka A.3) nebo tabulka 4;

α n – součinitel prostupu tepla vnějšího povrchu plotu, W/(m 2 ·С), je určen vzorcem (21);

Y 1, Y 2,…, Y n je součinitel tepelné absorpce materiálu na vnějším povrchu jednotlivých vrstev plotu, určený vzorcem (23 ÷ 26).

,

kde δi je tloušťka jednotlivých vrstev obvodové konstrukce, m;

λ i – součinitel tepelné vodivosti jednotlivých vrstev obvodové konstrukce, W/(m·С) (Příloha A, tabulka A.2).

Součinitel absorpce tepla vnějšího povrchu Y, W/(m 2 ·С) jednotlivé vrstvy závisí na hodnotě její tepelné setrvačnosti a je stanoven ve výpočtu, počínaje první vrstvou od vnitřního povrchu místnosti do vnějšího.

Pokud má první vrstva D i ≥1, měl by se vzít koeficient absorpce tepla vnějšího povrchu vrstvy Y 1

Yi = Si. (23)

Pokud má první vrstva D i< 1, то коэффициент теплоусвоения наружной поверхности слоя следует определить расчетом для всех слоев ограждающей конструкции, начиная с первого слоя:

pro první vrstvu
; (24)

pro druhou vrstvu
; (25)

pro n-tou vrstvu
, (26)

kde R 1 , R 2 ,…, R n – tepelný odpor 1., 2. a n. vrstvy plotu, (m 2 ·С)/W, určený vzorcem
;

α in – součinitel prostupu tepla vnitřního povrchu plotu, W/(m 2 ·С) (tabulka 8);

Na základě známých hodnot A
určit skutečnou amplitudu teplotních výkyvů vnitřního povrchu uzavírací konstrukce
,C,

. (27)

Obvodová konstrukce bude splňovat požadavky na tepelnou odolnost, pokud bude splněna podmínka

(28)

V tomto případě poskytuje uzavírací konstrukce komfortní podmínky v místnosti a chrání před účinky vnějších výkyvů tepla. Li
, pak obvodová konstrukce není tepelně odolná, pak je nutné pro vnější vrstvy (blíže venkovnímu vzduchu) použít materiál s vysokým koeficientem absorpce tepla S, W/(m 2 ·С).

Příklad 7. Výpočet tepelné odolnosti vnějšího plotu

Počáteční údaje.

Obvodová konstrukce sestávající ze tří vrstev: omítka z cementově pískové malty o objemové hmotnosti γ 1 = 1800 kg/m 3, tloušťce δ 1 = 0,04 m, λ 1 = 0,76 W/(m·С); izolační vrstva z obyčejné hliněné cihly γ 2 = 1800 kg/m 3, tloušťka δ 2 = 0,510 m, λ 2 = 0,76 W/(mС); čelí vápenopísková cihlaγ 3 = 1800 kg/m 3, tloušťka δ 3 = 0,125 m, λ 3 = 0,76 W/(m·С).

Stavební plocha - Penza.

Odhadovaná vnitřní teplota vzduchu tв = 18 С .

Úroveň vlhkosti v místnosti je normální.

Provozní stav - A.

Vypočítané hodnoty tepelných charakteristik a koeficientů ve vzorcích:

t nl = 19,8С;

R1 = 0,04/0,76 = 0,05 (m2 °C)/W;

R2 = 0,51/0,7 = 0,73 (m2 °C)/W;

R3 = 0,125/0,76 = 0,16 (m2 °C)/W;

Si = 9,60 W/(m2 °C); S2 = 9,20 W/(m2 °C);

S3 = 9,77 W/(m2 °C); (Příloha A, tabulka A.2);

V = 3,9 m/s;

A t n = 18,4 С;

I max = 607 W/m2, Iav = 174 W/m2;

p= 0,6 (tabulka 14);

D = Ri · Si = 0,05 - 9,6 + 0,73 - 9,20 + 0,16 - 9,77 = 8,75;

α in = 8,7 W/(m 2 °C) (tabulka 8),

Postup výpočtu.

1. Určete přípustnou amplitudu kolísání teploty vnitřního povrchu
vnější oplocení podle rovnice (19):

2. Vypočítejte odhadovanou amplitudu kolísání venkovní teploty vzduchu
podle vzorce (20):

kde α n je určeno rovnicí (21):

W/(m 2 ·С).

3. V závislosti na tepelné setrvačnosti uzavírací konstrukce D i = R i ·S i = 0,05 · 9,6 = 0,48<1, находим коэффициент теплоусвоения наружной поверхности для каждого слоя по формулам  (24 – 26):

W/(m2 °C).

W/(m2 °C).

W/(m2 °C).

4. Koeficient útlumu vypočtené amplitudy kolísání venkovního vzduchu V v tloušťce plotu určíme pomocí vzorce (22):

5. Vypočteme skutečnou amplitudu teplotních výkyvů vnitřního povrchu obestavující konstrukce
, С.

Pokud je splněna podmínka, vzorec (28), konstrukce splňuje požadavky na tepelnou odolnost.

Obecné schéma postupu návrhu tepelné ochrany budov požadované podle schématu 1 je uvedeno na obrázku 2.1.

Kde R req , R min – normalizovaná a minimální hodnota odporu prostupu tepla, m 2 ×°C/W;

, – normovaná vypočtená měrná spotřeba tepelné energie na vytápění budov během otopného období, kJ/(m 2 °C den) nebo kJ/(m °C den).

metoda "b" metoda "a"

Změnit projekt

NE

ANO

Kde R int , Rext - odpor prostupu tepla na vnitřní a vnější ploše plotu, (m 2 K)/W;

R to- tepelný odpor vrstev obvodové konstrukce, (m 2 × K)/W;

R pr– snížený tepelný odpor nestejnoměrné konstrukce (konstrukce s tepelně vodivými vměstky), (m 2 K)/W;

int, ext – součinitele prostupu tepla na vnitřních a vnějších plochách plotu, W/(m 2 K), jsou brány dle tabulky. 7 a tabulka. 8;

d i– tloušťka vrstvy obvodové konstrukce, m;

l i– součinitel tepelné vodivosti materiálu vrstvy, W/(m 2 K).

Protože tepelná vodivost materiálů do značné míry závisí na jejich vlhkosti, jsou určeny jejich provozní podmínky. Podle přílohy „B“ je vlhkostní pásmo stanoveno na území státu, dále podle tabulky. 2 se v závislosti na vlhkostním režimu místnosti a vlhkostní zóně určí provozní podmínky obestavné konstrukce A nebo B. Pokud není vlhkostní režim místnosti specifikován, lze jej akceptovat jako normální. Poté se podle Přílohy „D“ v závislosti na stanovených provozních podmínkách (A nebo B) stanoví součinitel tepelné vodivosti materiálu (viz Příloha „E“).

Pokud plot obsahuje konstrukce s nehomogenními vměstky (podlahové panely se vzduchovými mezerami, velké bloky s tepelně vodivými vměstky atd.), Výpočet takových konstrukcí se provádí pomocí speciálních metod. Tyto metody jsou uvedeny v přílohách „M“, „N“, „P“. V projektu předmětu jsou takovými konstrukcemi podlahové panely prvního podlaží a strop posledního podlaží, jejichž snížený tepelný odpor je stanoven následovně.

A). Rovinami rovnoběžnými s tepelným tokem je panel rozdělen na sekce, které jsou složením homogenní a heterogenní (obr. 2.2, A). Plochám stejného složení a velikosti je přiřazeno stejné číslo. Celkový odpor podlahového panelu se bude rovnat průměrnému odporu. Sekce mají svou velikostí nestejný vliv na celkovou odolnost konstrukce. Proto se tepelný odpor panelu vypočítá s přihlédnutím k plochám obsazeným sekcemi v horizontální rovině pomocí vzorce:

Kde l železobeton – součinitel tepelné vodivosti železobetonu v závislosti na provozních podmínkách A nebo B;

R a G.─ tepelný odpor uzavřené vzduchové vrstvy, vzat podle tabulky. 7 při kladné teplotě vzduchu v mezivrstvě, (m 2 K)/W.

Ale získaný tepelný odpor podlahového panelu se neshoduje s údaji laboratorního experimentu, proto se provádí druhá část výpočtu.

B). Rovinami kolmými ke směru tepelného toku je struktura také rozdělena na homogenní a nehomogenní vrstvy, které se obvykle označují velkými písmeny ruské abecedy (obr. 2.2, Obr. b). Celkový tepelný odpor panelu je v tomto případě:

kde je tepelný odpor vrstev “A”, (m 2 K)/W;

RB– tepelný odpor vrstvy “B”, (m 2 K)/W.

Při počítání R B je nutné vzít v úvahu různou míru vlivu ploch na tepelný odpor vrstvy vzhledem k jejich velikosti:

Výpočty lze zprůměrovat následovně: výpočty se v obou případech neshodují s údaji laboratorního experimentu, které se blíží hodnotě R 2 .

Výpočet podlahového panelu je nutné provést dvakrát: pro případ, kdy tepelný tok směřuje zdola nahoru (strop) a shora dolů (podlaha).

Odpor prostupu tepla venkovních dveří lze vzít podle tabulky. 2.3, okna a balkónové dveře - dle tabulky. 2.2 tohoto návodu

Pomocí tabulky A11 určíme tepelný odpor venkovních a vnitřních dveří: R nd = 0,21 (m 2 0 C)/W, proto akceptujeme dvojité vnější dveře; R ind1 = 0,34 (m 2 0 C)/W, R ind2 = 0,27 (m20C)/W.

Poté pomocí vzorce (6) určíme součinitel prostupu tepla vnějších a vnitřních dveří:

W/m 2 o C

W/m 2 o C

2 Výpočet tepelných ztrát

Tepelné ztráty se konvenčně dělí na základní a doplňkové.

Tepelné ztráty vnitřními obvodovými konstrukcemi mezi místnostmi se počítají, pokud je rozdíl teplot na obou stranách >3 0 C.

Hlavní tepelné ztráty prostor, W, jsou určeny vzorcem:

kde F je odhadovaná plocha plotu, m2.

Tepelné ztráty podle vzorce (9) jsou zaokrouhleny na 10 W. Teplota t v rohových místnostech se bere o 2 0 C vyšší než je standardní. Provádíme výpočet tepelných ztrát pro vnější stěny (NS) a vnitřní stěny (WS), příčky (PR), stropy nad suterénem (PL), trojitá okna (TO), dvojité vnější dveře (DD), vnitřní dveře (ID), podkrovní podlahy(PT).

Při výpočtu tepelných ztrát podlahami nad suterénem se jako teplota venkovního vzduchu tn bere teplota nejchladnějšího pětidenního období s pravděpodobností 0,92.

Dodatečné tepelné ztráty zahrnují tepelné ztráty, které jsou závislé na orientaci prostor vůči světovým stranám, foukáním větru, provedením venkovních dveří atd.

Příplatek za orientaci obvodových konstrukcí ke světovým stranám se bere ve výši 10 % hlavních tepelných ztrát, pokud je plot orientován na východ (V), sever (S), severovýchod (SV) a severozápad (SZ) a 5 % - pokud je západ (Z) a jihovýchod (JV). Přídavek pro ohřev studeného vzduchu proudícího vnějšími dveřmi ve výšce budovy N, m, z hlavních tepelných ztrát odebíráme 0,27 N vnější stěna.

Spotřeba tepla na ohřev přiváděného větracího vzduchu, W, se určuje podle vzorce:

kde L p – průtok přiváděný vzduch, m 3 / h, pro obytné místnosti odebíráme 3 m 3 / h na 1 m 2 obytné plochy a kuchyňské plochy;

 n – hustota venkovního vzduchu 1,43 kg/m3;

c – měrná tepelná kapacita rovna 1 kJ/(kg 0 C).

Emise tepla z domácností doplňují tepelný výkon topných zařízení a vypočítávají se pomocí vzorce:

, (11)

kde F p je podlahová plocha vytápěné místnosti, m 2.

Celková (celková) tepelná ztráta podlaží budovy Q je definována jako součet tepelných ztrát ze všech místností včetně schodišť.

Poté vypočteme měrnou tepelnou charakteristiku budovy W/(m 3 0 C) pomocí vzorce:

, (13)

kde  je koeficient zohledňující vliv místní klimatické podmínky(pro Bělorusko
);

V budova – objem budovy, odebraný podle vnějších měření, m 3.

Pokoj 101 – kuchyně; t v = 17+20 C.

Počítáme tepelné ztráty vnější stěnou se severozápadní orientací (C):

plocha vnější stěny F= 12,3 m2;

teplotní rozdíl t= 41 0 C;

koeficient zohledňující polohu vnějšího povrchu uzavírací konstrukce vůči venkovnímu vzduchu, n=1;

zohlednění součinitele prostupu tepla okenní otvory k = 1,5 W/(m20C).

Hlavní tepelné ztráty prostoru, W, jsou určeny vzorcem (9):

Dodatečná tepelná ztráta pro orientaci je 10 % Q main a rovná se:

W

Spotřeba tepla na ohřev přiváděného větracího vzduchu, W, je určena vzorcem (10):

Emise tepla z domácností byly stanoveny pomocí vzorce (11):

Spotřeba tepla na ohřev přiváděného větracího vzduchu Q žilami a emise tepla domácnosti Q domácnost zůstávají stejné.

Pro trojsklo: F = 1,99 m 2, t = 44 0 C, n = 1, součinitel prostupu tepla K = 1,82 W/m 2 0 C vyplývá, že hlavní tepelná ztráta okna Q main = 175 W, a další Q ext = 15,9 W. Tepelná ztráta vnější stěny (B) Q hlavní = 474,4 W a přídavná Q přídavná = 47,7 W. Tepelná ztráta podlahy je: Q pl. = 149 W.

Sečteme získané hodnoty Q i a zjistíme celkovou tepelnou ztrátu pro tuto místnost: Q = 1710 W. Podobně zjistíme tepelné ztráty pro další místnosti. Výsledky výpočtu jsou uvedeny v tabulce 2.1.

Pokračování tabulky 2.1

Pokračování tabulky 2.1

Pokračování tabulky 2.1

Po výpočtu je nutné vypočítat konkrétní tepelné charakteristiky budovy:

,

kde α-koeficient, zohledňující vliv místních klimatických podmínek (pro Bělorusko - α≈1,06);

V budova – objem budovy, odebraný podle vnějších měření, m 3

Výslednou měrnou tepelnou charakteristiku porovnáme pomocí vzorce:

,

kde H je výška počítané budovy.

Pokud se vypočtená hodnota tepelné charakteristiky odchyluje od standardní hodnoty o více než 20 %, je nutné zjistit příčiny této odchylky.

,

Protože <pak uznáváme, že naše výpočty jsou správné.

1.4 Odpor prostupu tepla vnějších dveří a vrat

U venkovních dveří musí být požadovaný odpor prostupu tepla R o tr nejméně 0,6 R o tr stěn budov a konstrukcí, určený podle vzorců (1) a (2).

0,6 R nebo tr = 0,6 x 0,57 = 0,3 m²·ºС/W.

Na základě přijatých návrhů vnějších a vnitřních dveří dle tabulky A.12 jsou akceptovány jejich tepelné odpory.

Vnější dřevěné dveře a dvoukřídlá vrata 0,43 m²·ºС/W.

Jednokřídlé vnitřní dveře 0,34 m²·ºС/W

1.5 Odolnost proti prostupu tepla lehkých otvorových výplní

Pro vybraný typ zasklení se dle přílohy A stanoví hodnota tepelného odporu prostupu tepla světelných otvorů.

V tomto případě odpor prostupu tepla výplní venkovních světelných otvorů R cca nesmí být menší než standardní odpor prostupu tepla

určeno podle tabulky 5.1 a ne menší než požadovaný odpor

R= 0,39, stanoveno podle tabulky 5.6

Odpor prostupu tepla výplní světelných otvorů na základě rozdílu výpočtových teplot vnitřního vzduchu t in (tabulka A.3) a vnějšího vzduchu t n a pomocí tabulky A.10 (t n je teplota nejchladnějšího pětidenního doba).

Rt= t v -(- t n)=18-(-29)=47 m²·ºС/W

R ok = 0,55 -

pro trojskla v dřevěných dělených křídlech.

Když je poměr plochy zasklení k ploše výplně světelného otvoru v dřevěných rámech roven 0,6 - 0,74, měla by být uvedená hodnota R ok zvýšena o 10%

R=0,55∙1,1=0,605 m2 Cº/W.

1.6 Odpor prostupu tepla vnitřních stěn a příček

Sekce 13. - odpaliště pro průjezd 1 ks. z = 1,2; - vývod 2 ks. z = 0,8; Sekce 14 - větev 1 ks. z = 0,8; - ventil 1 ks. z = 4,5; Místní součinitele odporu zbývajících úseků otopné soustavy obytného domu a garáže se stanoví obdobně. 1.4.4. Obecná ustanovení pro navrhování systému vytápění garáží. Systém...

Tepelná ochrana budov. SNiP 3.05.01-85* Vnitřní sanitární systémy. GOST 30494-96 Obytné a veřejné budovy. Parametry mikroklimatu místnosti. GOST 21.205-93 SPDS. Symboly pro prvky sanitárních systémů. 2. Stanovení tepelného výkonu otopné soustavy Obvodový plášť budovy představují vnější stěny, strop nad horním podlažím...

... ; m3; W/m3 ∙ °С. Podmínka musí být splněna. Standardní hodnota je převzata z tabulky 4 v závislosti na. Hodnota normovaných měrných tepelných charakteristik pro občanskou budovu (turistickou základnu). Od 0.16< 0,35, следовательно, условие выполняется. 3 РАСЧЕТ ПОВЕРХНОСТИ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ Для поддержания в помещении требуемой температуры необходимо, ...

Návrhář. Vnitřní sanitární a technické instalace: ve 3 hod. – Ch 1 Topení; upravil I. G. Staroverov, Yu, I. Schiller. – M: Stoyizdat, 1990 – 344 s. 8. Lavrentieva V. M., Bocharnikova O. V. Vytápění a větrání bytového domu: MU. – Novosibirsk: NGASU, 2005. – 40 s. 9. Eremkin A.I., Koroleva T.I. Tepelný režim budov: Učebnice. – M.: Nakladatelství ASV, 2000. – 369 s. ...