أمثلة على حساب معامل التوحيد الهندسي الحراري لإحاطة الهياكل وفقًا للقيم الجدولية. حساب معامل انتظام الهندسة الحرارية r حسب الصيغة (11) معامل انتظام الهندسة الحرارية للجدران الخارجية

مقالة فنية

يعد تجميد الهياكل في الشتاء والسخونة الزائدة في الصيف ، وتشكيل المكثفات ، ونتيجة لذلك ، تقليل عمر خدمتها ، واستهلاك الطاقة المرتفع للمبنى من النتائج الرئيسية للأخطاء التي حدثت في الحسابات الحرارية. في البناء الحديث ، يعد مستوى المقاومة الحرارية معلمة مهمة لإحاطة الهياكل جنبًا إلى جنب مع قدرتها على التحمل. يتم تشكيل متطلبات إنشاء بيئة معيشية موثوقة وآمنة بيئيًا مع استهلاك معقول للطاقة من قبل معهد البحث العلمي لفيزياء البناء التابع للأكاديمية الروسية للهندسة المعمارية وعلوم البناء (NIISF RAASN) التابعة لوزارة البناء في الاتحاد الروسي. منذ بدء نفاذ مجموعة القواعد التي وضعها SP 50.13330.2012 “الحماية الحرارية للمباني. تم تغيير الإصدار المحدث من نهج SNiP 23-02-2003 "لتحديد المقاومة المنخفضة للهياكل المرفقة بشكل كبير. الآن ، بدلاً من القيم الجدولية المعتادة لمعامل التوحيد الحراري لأغلفة المبنى ، يلزم حساب كل غلاف مبنى على حدة. ما هي مزايا طريقة الحساب الجديدة عمليا؟

كمثال على غلاف المبنى ، ضع في اعتبارك التسقيف المشترك لمبنى سكني سكني. عند إجراء الحساب وفقًا لمنهجية تحديد المقاومة المخفضة الموضحة في SNiP 23-02-2003 ، لن نجد قيمًا مجدولة للتوحيد لمثل هذه الأنواع من الهياكل. لذلك ، يبقى فقط الاعتماد على حدسك واختيار هذه القيم بشكل عشوائي. أو ، بالاعتماد على بيانات الهياكل القريبة من حيث القيمة ، مثل أرضيات العلية ، والتي تتراوح قيمة التوحيد فيها من 0.5 إلى 0.9.

عند حل المشكلة وفقًا للمعايير الموضحة في الملحق هـ من SP 50.13330.2012 ، يمكننا بالفعل تحديد قيمة معامل توحيد الهندسة الحرارية للهيكل أو الجزء قيد الدراسة بدقة ، على أساس هندسة محددة. بالنسبة للأسقف المدمجة ، نحدد العناصر المسطحة والخطية والنقطية التي يتكون منها غلاف المبنى. نحن ندرج أكثرها شيوعًا. تشتمل المسطحة على مساحة السطح على طول السطح ، وتشمل الخطوط الخطية تقاطعات مع أنواع مختلفة من الحواجز ، ومخارج السقف ، وأعمدة التهوية ، وما إلى ذلك ، وتشمل النقاط العازلة ومثبتات العزل المائي. بعد ذلك ، تحتاج إلى العثور على المؤشر الهندسي المحدد لكل عنصر من العناصر الموجودة على السطح. بتحديد: مساحتها للعناصر المسطحة ، وطول العناصر الخطية ، وعدد القطع للعناصر النقطية. كقاعدة عامة ، بالنسبة لمثل هذه الأنواع من الهياكل ، من بين العناصر الخطية ، يكون للوصلات إلى الحاجز أعلى مؤشر هندسي محدد.

بعد ذلك ، من الضروري حساب خسائر الحرارة المحددة التي تمر عبر العنصر. لتحديد هذه المعلمة ، يمكنك استخدام القيم الجدولية الجاهزة الواردة في SP 230.1325800.2015 ، أو يمكنك محاكاة العقدة في برنامج متخصص لحساب المجالات الحرارية وتحديد فقد الحرارة المحدد من خلال العقدة بنفسك. يتم إدخال النتائج التي تم الحصول عليها في الجدول بالشكل E2 SP 50.13330.2012 ويتم حساب مقاومة انتقال الحرارة المنخفضة للجزء المدروس من الهيكل المغلق وفقًا للصيغة E1 SP 50.13330.2012.

الآن ، باستخدام مثال ، ضع في اعتبارك السقف المشترك لقسم شرطي لمبنى سكني سكني. في حساب المقاومة المخفضة ، سنأخذ عنصرين لهما أكبر مؤشر هندسي: مساحة السطح على طول السطح والتقاطع مع حاجز غير معزول. لا تؤخذ العناصر المتبقية في الاعتبار في الحساب.

البيانات الأولية للحساب:

مساحة السطح 263 م 2؛

طول تقاطعات الحاجز 101 م ؛

مقاومة انتقال الحرارة المشروطة للجزء المتجانس من السقف هي 5.526 م 2 * 0 س / ث ؛

المقاومة الحرارية للطبقة العازلة على الحائط 3 م 2 * 0 ج / ث ؛

التوصيل الحراري لقاعدة الحاجز 0.6 واط / م 2 * 0 درجة مئوية ؛

المقاومة الحرارية للطبقة العازلة على لوح الطلاء 5 م 2 * 0 ج / ث ؛

لا يوجد عزل إضافي للحاجز.

سنحسب وفقًا للمعايير المتاحة ، وسيتم إدخال النتائج في الجدول 1 (نموذج مشابه للجدول E2). يتم أخذ قيم الخسائر الحرارية المحددة من خلال الحاجز على أساس البيانات الواردة في الجدول D.42 من SP 230.1325800.2015.

الجدول 1

ستكون المقاومة المنخفضة لمثل هذا التصميم مساوية لـ R pr \ u003d 2.978 m 2 * 0 C / W. وقيمة معامل الانتظام الحراري r = 0.54.

مثال 1: مجالات درجة الحرارة لتقاطع حاجز. الخيار 1.*

لنقم بإجراء تعديلات على البيانات الأصلية. سنقلل التوصيل الحراري للقاعدة إلى 0.2 واط / م 2 * 0 درجة مئوية ونضيف عزلًا عاليًا بمقدار 500 مم إلى الحاجز. يتم أخذ قيم الخسائر الحرارية المحددة من خلال الحاجز على أساس البيانات الواردة في الجدول D.47 من SP 230.1325800.2015.

دعونا نصحح الجدول 1.

الآن ستكون المقاومة المنخفضة لنفس التصميم مساوية لـ R pr \ u003d 3.973 m 2 * 0 C / W. ومعامل التجانس الحراري r = 0.72.

مثال 2: مجالات درجة الحرارة للتقاطع مع الحاجز. الخيار 2.*

وبالتالي ، من خلال إجراء تغييرات صغيرة في تصميم الوصلة على الحاجز وبدون تغيير سمك العزل الرئيسي ، نحصل على زيادة في قيمة المقاومة المخفضة بنسبة 33٪ بالنسبة للقيمة الأولية.

بناءً على ما سبق ، يمكننا أن نستنتج: كلما زادت التفاصيل والعقلانية ، ليس فقط من وجهة نظر قدرة التحمل ، ولكن أيضًا من وجهة نظر الهندسة الحرارية ، يتم عمل جميع العقد ، وكلما قل فقدان المبنى للحرارة من خلال غلاف المبنى ، وكلما زادت كفاءة استخدام العزل في مثل هذه الهياكل.

في TECHNONICOL ، يمكنك طلب حساب حراري كامل للمبنى ، وفقًا لمنهجية SP 50.13330.2012 ، أو حساب وحدة معينة لتحديد فقد الحرارة وتلبية المتطلبات الصحية والصحية.

سبق ذكره في الفقرة 2.1.7 معامل الانتظام الحراري r هو تقييم لتأثير حالات مختلفة من انتهاك البعد الواحد لتدفق الحرارة عبر الغلاف الخارجي. يمكن أن تكون هذه اتصالات داخلية منتظمة تجذب طبقة العزل وطبقة الواجهة إلى الطبقة الهيكلية الداخلية ؛ الأقواس التي تثبت أنظمة الواجهات المفصلية ، وكذلك الهياكل المتاخمة لبعضها البعض. بالنسبة للحسابات التقنية الحرارية ، تعتبر r خاصية مريحة للغاية ، لأنها تُظهر على الفور النسبة التي تمثل مقاومة انتقال الحرارة للهيكل الحقيقي فيما يتعلق بمقاومة نقل الحرارة الشرطية للهيكل بدون شوائب وتقاطعات موصلة للحرارة.

يتم الحصول على قيم معامل تجانس الهندسة الحرارية من حساب مباشر مفصل لهيكل ثلاثي الأبعاد معقد بإحدى الطرق العددية ، على سبيل المثال ، طريقة الفروق المحدودة. لذلك ، من الواضح أن دقة تطبيق معامل تجانس الهندسة الحرارية تعتمد على مدى قرب الحساب المنفذ من حالة التصميم.

يقع نطاق قيم معامل التجانس الحراري في نطاق واسع جدًا: 1 ​​- 0.5 وحتى أقل. بطبيعة الحال ، يميل المهندسون المعماريون والمصممين إلى تصميم هياكل ذات ارتفاع عالٍ ، ولكن في بعض الحالات يكون هذا مستحيلًا عمليًا. يشير هذا النطاق الكبير من r إلى أنه عند حساب فقد الحرارة ، يجب أن يكون مهندس التدفئة مسؤولاً للغاية في تقييم مقاومة انتقال الحرارة للأسوار ، لأن المبالغة في تقدير قيمة معامل التوحيد الحراري يمكن أن يؤدي إلى التقليل من فقد الحرارة الفعلي والتقليل من التكاليف غير الضرورية لعزل المبنى.

حساب معامل الانتظام الحراري لإحاطة الهياكل وفقًا للقيم الجدولية

1. 1. حساب معامل التجانس الحراري r وفقًا للصيغة (2.7)
2. الجدول B.1
3. جدول لتحديد معامل كي
4. 0,1 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,5 2 2 1,02 1,01 1,01 1,01 1 1 1 1 5 1,16 1,11 1,07 1,05 1,04 1,03 1,02 1,01 10 1,33 1,25 1,15 1,1 1,08 1,06 1,04 1,03 30 1,63 1,47 1,27 1,18 1,14 1,11 1,07 1,05 10 - 40 2,65 2,2 1,77 1,6 1,55 - - - 2 1,02 1,01 1,01 1,01 1,01 1,01 1,01 1 5 1,12 1,08 1,05 1,04 1,03 1,03 1,02 1,01 10 1,18 1,13 1,07 1,05 1,04 1,04 1,03 1,02 30 1,21 1,16 1,1 1,07 1,05 1,04 1,03 1,02 2 1,05 1,04 1,03 1,02 1,01 1,01 1,01 1,01 5 1,28 1,21 1,13 1,09 1,07 1,06 1,04 1,03 10 1,42 1,34 1,22 1,14 1,11 1,09 1,07 1,05 30 1,62 1,49 1,3 1,19 1,14 1,12 1,09 1,06 2 1,06 1,04 1,03 1,02 1,02 1,01 1,01 1,01 5 1,25 1,2 1,14 1,1 1,08 1,07 1,05 1,03 10 1,53 1,42 1,25 1,16 1,12 1,11 1,08 1,05 30 1,85 1,65 1,38 1,24 1,18 1,15 1,11 1,08 2 1,03 1,02 1,02 1,01 1,01 1,01 1 1 5 1,12 1,10 1,07 1,05 1,04 1,03 1,02 1,01 10 1,2 1,16 1,1 1,07 1,06 1,05 1,03 1,02 30 1,28 1,22 1,14 1,09 1,07 1,06 1,04 1,03 5 1,32 1,25 1,17 1,13 1,1 1,08 1,06 1,04 10 1,54 1,42 1,27 1,19 1,14 1,12 1,09 1,06 30 1,79 1,61 1,38 1,26 1,19 1,16 1,12 1,08 2 1,07 1,05 1,04 1,03 1,02 1,02 1,01 1,01 5 1,36 1,28 1,18 1,14 1,11 1,09 1,07 1,05 10 1,64 1,51 1,33 1,23 1,18 1,15 1,11 1,08 30 2,05 1,82 1,5 1,33 1,25 1,21 1,16 1,11

   دائرة نقل الحرارة		λ م / λ	معامل كي عند α / δ
   أنا
   ثانيًا
   الثالث في ج / δ	0,25
   	0,5
   	0,75
   الرابع في ج / δ	0,25
   	0,5
   	0,75

5. الجدول B.2
6. جدول لتحديد المعامل ψ
7. 0,25 0,5 1 2 5 10 20 50 150 0,024 0,041 0,066 0,093 0,121 0,137 0,147 0,155 0,19 - - - 0,09 0,231 0,43 0,665 1,254 2,491 0,25 0,016 0,02 0,023 0,026 0,028 0,029 0,03 0,03 0,031 0,5 0,036 0,054 0,072 0,083 0,096 0,102 0,107 0,109 0,11 0,75 0,044 0,066 0,095 0,122 0,146 0,161 0,168 0,178 0,194 0,25 0,015 0,02 0,024 0,026 0,029 0,031 0,033 0,039 0,048 0,5 0,037 0,056 0,076 0,09 0,103 0,12 0,128 0,136 0,15 0,75 0,041 0,067 0,01 0,13 0,16 0,176 0,188 0,205 0,22

   مخطط التوصيل الحراري		المعامل ψ عند αλt / isol λisol
   أنا
   IIb
   الثالث في ج / δ
   الرابع في ج / δ

ملحوظة. يتم اعتماد التعيينات والمخططات وفقًا للملحق. 5 * SNiP II-3-79 * (محرر 1998)

8. مثال على الحساب
9. تحديد المقاومة المنخفضة لانتقال الحرارة للوحة ذات العزل الفعال (رغوة البوليسترين) والكسوة الفولاذية للمباني العامة.
10. أ. البيانات الأولية
11. أبعاد اللوح 6 × 2 م الخصائص الإنشائية والحرارية للوح:
12. سماكة غلاف الصلب 0.001 م ، معامل التوصيل الحراري λ = 58 واط / (م درجة مئوية) ، سماكة عزل رغوة البوليسترين 0.2 م ، معامل التوصيل الحراري 0.04 واط / (م درجة مئوية).
13. يؤدي تشفيه مادة الألواح على طول الجوانب الممتدة للوحة إلى تكوين إدراج موصل حراري من النوع IIb (الملحق 5 * SNiP II-3-79 * (محرر 1998)) ، بعرض a = 0.002 متر.
14. B. إجراء الحساب
15. مقاومة نقل الحرارة بعيدًا عن تضمين Rocon وعبر وصلة Ro الموصلة حراريًا:
16. Rocon \ u003d 1 / 8.7 + 2 (0.001 / 58) + 0.2 / 0.04 + 1/23 \ u003d 5.16 m2 ° C / W ؛
17. Ro ′ \ u003d 1 / 8.7 + (2 0.001 + 0.2) / 58 + 1/23 \ u003d 0.162 متر مربع درجة مئوية.
18. قيمة المعلمة بلا أبعاد لإدراج موصل الحرارة للجدول. ب .2
19. aλt / isolλisol = 0002 58 / (0.2 0.04) = 14.5
20. حسب الجدول B.2 عن طريق الاستيفاء نحدد القيمة ψ
21. ψ = 0.43 + [(0.665 - 0.665) 4.5] / 10 = 0.536
22. معامل كي حسب الصيغة (2.8)
23. كي = 1 + 0.536 = 52.94
24. معامل التجانس الحراري للوح بالصيغة (2.7)
25. ص = 1 / (0.002 6 52.94) = 0.593
26. انخفاض المقاومة لانتقال الحرارة وفقًا للصيغة (2.6)
27. رور = 0.593 5.16 = 3.06 م 2 درجة مئوية / غرب.
28. 2. حساب معامل انتظام الهندسة الحرارية r وفقًا للصيغة (2.9)
29. الجدول ب -3
30. جدول لتحديد عامل التأثير fi
31. نوع من إدراج موصل الحرارة 10 20 Rcm / Rkcon: 1 أو أكثر - 0,07 0,12 0,9 - 0,14 0,17 0,8 0,01 0,17 0,19 0,7 0,02 0,24 0,26 0,6 0,03 0,31 0,34 0,5 0,04 0,38 0,41 0,4 0,05 0,45 0,48 0,3 0,06 0,52 0,55 منحدرات النوافذ 20 ملمδF ′ / δw ′: 0,2 0,67 0,3 0,62 0,4 0,55 0,5 0,48 0,6 0,41 0,7 0,35 0,8 0,28 سماكة الطبقة الداخلية من الخرسانة المسلحة Ry / Rkcon: 0,9 - 0,8 - 0,7 - 0,6 - 0,5 - وصلات مرنة بقطر ، مم: 4 - 6 - 8 - 10 - 12 - 14 - 16 - 18 - 20 -

    عامل التأثير fi
    المفاصل	دون الأسوار الداخلية المجاورة	مع الأسوار الداخلية المجاورة
    		بدون أضلاع		بسمك الأضلاع ، مم
    -
    0,1
    0,13
    0,2
    0,27
    0,33
    0,39
    0,45
    بدون أضلاع		مع أضلاعه سميكة
    		10 ملم
    0,45		0,58
    0,41		0,54
    0,35		0,47
    0,29		0,41
    0,23		0,34
    0,17		0,28
    0,11		0,21
    0,02		-
    0,12		-
    0,28		-
    0,51		-
    0,78		-
    0,05		-
    0,1		-
    0,16		-
    0,21		-
    0,25		-
    0,33		-
    0,43		-
    0,54		-
    0,67		-

ملحوظات:
1. يوضح الجدول Rkcon ، Rcm ، Ry - المقاومة الحرارية ، m2 ° C / W ، على التوالي ، الألواح خارج التضمين الموصل للحرارة ، المفصل ، سماكة طبقة الخرسانة المسلحة الداخلية ، محددة بالصيغة (2.2) ؛ δF 'و w' - المسافات ، م ، من المحور الطولي لإطار النافذة إلى حافتها والسطح الداخلي للوحة.
2. يجب تحديد القيم الوسيطة عن طريق الاستيفاء.

32. مثال على الحساب
33. تحديد مقاومة نقل الحرارة المنخفضة Ror للوح الخرسانة المسلحة المكونة من ثلاث طبقات من وحدة واحدة على وصلات مرنة مع فتحة نافذة لمبنى سكني كبير اللوحة من السلسلة III.
34. أ. البيانات الأولية
35. تحتوي اللوحة التي يبلغ سمكها 300 مم على طبقات خرسانية مسلحة خارجية وداخلية ، مترابطة ببعضها البعض (في أرصفة) ، ودعامة تقع في المنطقة السفلية من عتبة النافذة ، والفواصل: 10 - عند المفاصل الأفقية و 2 - في منطقة منحدر النافذة (الشكل B.1).
36. أرز. ب 1. بناء لوحة من ثلاث طبقات على روابط مرنة
37. 1 - الفواصل 2 - حلقة 3 - المعلقات 4 - سماكة الخرسانة (δ = 75 مم من الطبقة الخرسانية المسلحة الداخلية) ؛ 5 - دعامة
38. في الجدول. يوضح الشكل B.4 معلمات تصميم اللوحة.
39. في منطقة الشماعات والمفصلات ، تحتوي الطبقة الخرسانية الداخلية على سماكة تحل محل جزء من طبقة العزل.
40. الجدول B.4
41. B. إجراء الحساب
42. يحتوي تصميم السياج على شوائب موصلة للحرارة التالية: وصلات أفقية ورأسية ، منحدرات النوافذ ، سماكة طبقة الخرسانة المسلحة الداخلية والوصلات المرنة (أقواس التعليق ، الدعامة ، الفواصل).
43. لتحديد معامل تأثير التضمينات الفردية الموصلة للحرارة ، نحسب أولاً المقاومة الحرارية للأقسام الفردية من اللوحة باستخدام الصيغة (2.2):
44. في منطقة سماكة الطبقة الداخلية من الخرسانة المسلحة
45. Ry = 0.175 / 2.04 + 0.06 / 0.042 + 0.065 / 2.04 = 1.546 m2 ° C / W ؛
46. على طول الخط الأفقي
47. Rjng \ u003d 0.1 / 2.04 + 0.135 / 0.047 + 0.065 / 2.04 \ u003d 2.95 m2 ° C / W ؛
48. على طول المفصل العمودي
49. Rjnv = 0.175 / 2.04 + 0.06 / 0.047 + 0.065 / 2.04 = 1.394 متر مربع درجة مئوية / واط ؛
50. المقاومة الحرارية للوحة بعيدًا عن شوائب موصلة للحرارة
51. Rkcon = 0.1 / 2.04 + 0.135 / 0.042 + 0.065 / 2.04 = 3.295 م 2 درجة مئوية / غرب.
52. المقاومة الشرطية لانتقال الحرارة بعيدًا عن شوائب موصلة للحرارة
53. روكون \ u003d 1 / 8.7 + 3.295 + 1/23 \ u003d 3.453 م 2 درجة مئوية / غرب.
54. نظرًا لأن اللوحة بها محور تناظر عمودي ، فإننا نحدد القيم التالية لنصف اللوحة:
55. حدد مساحة نصف اللوحة دون مراعاة فتح النافذة
56. Ao = 0.5 (2.8 2.7 - 1.48 1.51) = 2.66 متر مربع.
57. سمك اللوح δw = 0.3 م.
58. دعونا نحدد منطقة مناطق التأثير Ai والمعامل fi لكل إدراج موصل للحرارة للوحة:
59. للمفصل الأفقي
60. Rjng / Rkcon = 2.95 / 3.295 = 0.895
61. حسب الجدول ب 3 فاي = 0.1. مساحة منطقة التأثير حسب المعادلة (2.10)
62. عاي = 0.3 2 1.25 = 0.75 م 2 ؛
63. للمفصل العمودي
64. Rjnv / Rkcon = 1.394 / 3.295 = 0.423
65. حسب الجدول ب .3 فاي = 0.375. مساحة منطقة التأثير حسب المعادلة (2.10)
66. عاي = 0.3 2.8 = 0.84 م 2.
67. لمنحدرات النوافذ عند δF ′ = 0.065 م و δw ′ = 0.18 م ، وفقًا للجدول ب 3 فاي = 0.374. يتم تحديد مساحة منطقة تأثير نصف فتح النافذة ، مع مراعاة أقسام الزاوية ، بواسطة الصيغة (2.11)
68. ع = 0.5 = 1.069 م 2 ؛
69. لتكثيف الخرسانة لطبقة الخرسانة المسلحة الداخلية في منطقة التعليق والمفصلة عند Ry ′ / Rkcon = 1.546 / 3.295 = 0.469 ، وفقًا للجدول. ب .3 فاي = 0.78. تم العثور على المساحة الإجمالية لمنطقة تأثير انتفاخات التعليق والحلقة بواسطة الصيغة (2.12)
70. Ai = (0.6 + 2 0.3) (0.47 + 0.1) + (0.2 + 0.3 + 0.1) (0.42 + 0.3 + 0.075) = 1.161 متر مربع ؛
71. للتعليق (قطر قضيب 8 مم) حسب الجدول. D.3 fi = 0.16 مساحة نداء التأثير وفقًا للصيغة (2.12)
72. Ai \ u003d (0.13 + 0.3 + 0.14) (0.4 + 2 0.3) \ u003d 0.57 م 2 ؛
73. للدعامات (قطر قضيب 8 مم) حسب الجدول. ب .3 فاي = 0.16 طبقًا للصيغة (2.12)
74. Ai = (0.13 + 0.3) (0.22 + 0.3 + 0.09) = 0.227 متر مربع.
75. للفواصل (قطر قضيب 4 مم) حسب الجدول. ب .3 فاي = 0.05.
76. عند تحديد المساحة الإجمالية لمنطقة التأثير لخمسة فواصل ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن عرض منطقة التأثير من جانب المفصل محدود بحافة اللوحة وهو 0.09 م. وفقًا للصيغة (2.13):
77. Ai = 5 (0.3 + 0.3) (0.3 + 0.09) = 1.17 متر مربع.
78. احسب r باستخدام الصيغة (2.9)
79. ص = 1 / (1 + (0.84 0.375 + 0.75 0.1 + 1.069 0.374 + 1.161 0.78 + 0.57 0.16 + 0.227 0.16 + 1.17 0.05)) = 0.71
80. يتم تحديد المقاومة المنخفضة لانتقال الحرارة للوحة من خلال الصيغة (2.6)
81. Ror = 0.71 3.453 = 2.45 م 2 درجة مئوية / غربًا.

الشكل ح .1 - مخططات التضمينات الموصلة للحرارة في الهياكل المغلقة

ح .1 حساب معامل الوحدة الحرارية باستخدام الصيغة (12)

من مدونة القواعد الحالية

الجدول ح 1 - تعريف العامل

مثال على الحساب

تحديد المقاومة المنخفضة لانتقال الحرارة للوحة ذات العزل الفعال (رغوة البوليسترين) والكسوة الفولاذية لمبنى صناعي.

البيانات الأولية

حجم اللوح 6x2 م الخصائص الإنشائية والحرارية للوح:

سمك غلاف الصلب 0.001 م ، معامل التوصيل الحراري ;

سمك عازل البوليسترين 0.2 م ، معامل التوصيل الحراري .

يؤدي تشفيه مادة الألواح على طول الجوانب الممتدة للوحة إلى تكوين إدراج موصل للحرارة من النوع IIb (الشكل H.1) ، بعرض = 0.002 متر.

إجراء الحساب

مقاومة انتقال الحرارة بعيدًا عن التضمين وعلى طول التضمين الموصّل حراريًا:

قيمة المعلمة بلا أبعاد لإدراج موصل الحرارة وفقًا للجدول H.2

0.002 58 / (0.2 0.04) = 14.5.

الجدول ح 2 - تعريف المعامل

وفقًا للجدول H.2 ، من خلال الاستيفاء ، نحدد القيمة

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

المعامل ، بالصيغة (13)

معامل تجانس الهندسة الحرارية للوح حسب الصيغة (12)

انخفاض المقاومة لانتقال الحرارة وفقًا للصيغة (11)

ح .2 حساب معامل التجانس الحراري التقني باستخدام الصيغة (14)

من مدونة القواعد الحالية

مثال على الحساب

حدد المقاومة المخفضة لانتقال الحرارة للوحة خرسانية مسلحة مكونة من وحدة واحدة مكونة من ثلاث طبقات على وصلات مرنة مع فتحة نافذة لمبنى سكني كبير اللوحة من السلسلة III-133.

البيانات الأولية

تحتوي اللوحة التي يبلغ سمكها 300 مم على طبقات خرسانية مسلحة خارجية وداخلية ، مترابطة بواسطة علّاقين (في أرصفة) ، ودعامة تقع في المنطقة السفلية من منطقة عتبة النافذة ، والفواصل: 10 - عند الوصلات الأفقية و 2 - في منطقة منحدر النافذة (الشكل ح 2).

1 - الفواصل 2 - حلقة 3 - المعلقات

4 - سماكة الخرسانة (= 75 مم من الطبقة الخرسانية المسلحة الداخلية) ؛ 5 - دعامة

الشكل ح -2 - هيكل لوحة من ثلاث طبقات على روابط مرنة

راجع # M12293 0 1200037434 4120950664 4294967273 80 2997211231 403162211 2325910542 403162211 2520 يوضح الجدول H.4 # S معلمات لوحة التصميم.

في منطقة الشماعات والمفصلات ، تحتوي الطبقة الخرسانية الداخلية على سماكة تحل محل جزء من طبقة العزل.

إجراء الحساب

يحتوي تصميم السياج على شوائب موصلة للحرارة التالية: وصلات أفقية ورأسية ، منحدرات النوافذ ، سماكة طبقة الخرسانة المسلحة الداخلية والوصلات المرنة (أقواس التعليق ، الدعامة ، الفواصل).

لتحديد معامل تأثير شوائب موصلة للحرارة الفردية ، نحسب أولاً المقاومة الحرارية لأقسام فردية من اللوحة باستخدام الصيغة (7):

في منطقة سماكة الطبقة الداخلية من الخرسانة المسلحة

على طول الخط الأفقي

على طول المفصل العمودي

المقاومة الحرارية للوحة بعيدًا عن شوائب موصلة للحرارة

المقاومة الشرطية لانتقال الحرارة بعيدًا عن شوائب موصلة للحرارة

نظرًا لأن اللوحة بها محور تناظر عمودي ، يتم إجراء تحديد القيم اللاحقة لنصف اللوحة.

حدد مساحة نصف اللوحة دون مراعاة فتح النافذة

سمك اللوح = 0.3 م.

دعونا نحدد منطقة مناطق التأثير والمعامل لكل إدراج موصل للحرارة للوحة:

للمفصل الأفقي

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

وفقًا لجدول H.3 = 0.1. مساحة منطقة التأثير حسب الصيغة (15)

;

للمفصل العمودي

الجدول H.3 - تحديد معامل التأثير

حسب الجدول H.3 = 0.375. مساحة منطقة التأثير حسب الصيغة (15)

;

لمنحدرات النوافذ عند = 0.065 م و = 0.18 م ، وفقًا لجدول H.3 = 0.374. يتم تحديد مساحة منطقة تأثير نصف فتح النافذة ، مع مراعاة أقسام الزاوية ، بواسطة الصيغة (16)

لتكثيف الخرسانة لطبقة الخرسانة المسلحة الداخلية في منطقة التعليق والمفصلة عند = 1.546 / 3.295 = 0.469 حسب الجدول M.3 * = 0.78. تم العثور على المساحة الإجمالية لمنطقة تأثير انتفاخات التعليق والحلقة بواسطة الصيغة (17)

للتعليق (قطر قضيب 8 مم) حسب الجدول H.3 = 0.16 ، منطقة التأثير حسب الصيغة (17)

للدعامات (قطر قضيب 8 مم) طبقاً لجدول H.3 = 0.16 ، طبقاً للصيغة (17)

للفواصل (قطر قضيب 4 مم) حسب الجدول H.3 = 0.05.

عند تحديد المساحة الإجمالية لمنطقة التأثير لخمسة فواصل ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن عرض منطقة التأثير من جانب المفصل محدود بحافة اللوحة ويبلغ 0.09 م. وفقًا للصيغة (18)

احسب بالصيغة (14)

يتم تحديد المقاومة المنخفضة لانتقال الحرارة للوحة من خلال الصيغة (11)

الجدول ح -4

الملحق ص

وصف:

في عدد من الحالات * ، يكون الاستهلاك المحدد للطاقة الحرارية في مباني الألواح القديمة والمنازل الحديثة ذات الإطار المترابط مع جدران من طبقتين مصنوعة من الخرسانة الخلوية والطوب المواجه متماثلًا تقريبًا. أحد أسباب هذه الظاهرة هو أنه غالبًا ما يتم المبالغة في تقدير هياكل الجدران المزدوجة من حيث أدائها الحراري.

إيه إس جورشكوف، كان. تقنية. Sci. ، مدير المركز العلمي والتعليمي "مراقبة وإعادة تأهيل النظم الطبيعية" FSAEI HE "جامعة سانت بطرسبرغ الحكومية للفنون التطبيقية"

P. P. Rymkevich، كان. فيز.رياضيات. Sci. ، أستاذ بقسم الفيزياء ، FGKVOU VPO "أكاديمية الفضاء العسكرية تحمل اسم V.I. أ. ف. موزايسكي »

N. I. Vatin، دكتور في التكنولوجيا. العلوم ، أستاذ ، مدير معهد الهندسة المدنية ، جامعة سانت بطرسبرغ الحكومية للفنون التطبيقية

في عدد من الحالات ، يكون الاستهلاك المحدد للطاقة الحرارية في مباني الألواح القديمة والمنازل الحديثة ذات الإطار الأحادي مع جدران من طبقتين مصنوعة من الخرسانة الخلوية والطوب المواجه متماثلًا تقريبًا. أحد أسباب هذه الظاهرة هو أنه غالبًا ما يتم المبالغة في تقدير هياكل الجدران المزدوجة من حيث أدائها الحراري. لذلك ، تم إجراء حساب المقاومة المخفضة لانتقال الحرارة لهيكل جدار من طبقتين ، مما أظهر أن خصائصه الحرارية لا تلبي ليس فقط المتطلبات التنظيمية المطلوبة ، ولكن أيضًا الحد الأدنى المسموح به من المتطلبات التنظيمية. في مرحلة التصميم ، بالنسبة لحل تصميم معين ، عادةً ما يتم تحديد معامل التوحيد الحراري عند 0.9 ، والذي يتم المبالغة في تقديره في كثير من الحالات. بالإضافة إلى ذلك ، يستخدم المصممون قيمًا غير معقولة للتوصيل الحراري للخرسانة الخلوية.

حاليًا ، في ممارسة تصميم وبناء المباني بإطار خرساني مقوى مترابط ودعم أرضي للأرض للجدران الخارجية على أرضيات خرسانية مسلحة متجانسة أو متجانسة مسبقة الصنع ، أحد أكثر الخيارات شيوعًا لملء الغلاف الخارجي للحماية من الحرارة هو الحل البناء للجدار ، ويتكون من طبقتين (الشكل 1):
- طبقة داخلية غير حاملة مصنوعة من كتل الخرسانة الخلوية بسمك 300-400 مم ، اعتمادًا على منطقة البناء والمعايير المناخية لها ؛
- طبقة خارجية من الطوب المواجه بسمك واحد أو اثنين من الطوب.

وصف تصميم سور الجدار

في الحل البناء المدروس ، تؤدي الطبقة الداخلية لسياج الجدار وظيفة العزل الحراري ، والطبقة الخارجية - وظيفة الحماية من التأثيرات المناخية الخارجية ، وتوفر المتانة المطلوبة للواجهات وتشكل المظهر المعماري للمبنى. يُعتقد أن هذا الحل البناء يلبي متطلبات الحماية الحرارية لمعظم مناطق الاتحاد الروسي.
في سانت بطرسبرغ ، الحل التقليدي هو جدار الجدار ، حيث يبلغ سمك طبقة الخرسانة الخلوية 375 مم (الشكل 1 أ).

المتطلبات التنظيمية

في SNiP 23-02-2003 "الحماية الحرارية للمباني" (المشار إليها فيما يلي - SNiP 23-02) ، تم وضع ثلاثة مؤشرات للحماية الحرارية للمباني:
أ) العناصر الفردية لمغلف المبنى ؛
ب) صحية وصحية ، بما في ذلك الاختلاف في درجة الحرارة بين درجات حرارة الهواء الداخلي وعلى سطح الهياكل المحيطة ودرجة الحرارة على السطح الداخلي فوق درجة حرارة نقطة الندى ؛
ج) الاستهلاك المحدد للطاقة الحرارية لتدفئة المبنى ، مما يجعل من الممكن تغيير قيم خصائص الحماية من الحرارة لأنواع مختلفة من الهياكل المغلقة للمباني ، مع مراعاة قرارات تخطيط المساحات للمبنى واختيار أنظمة صيانة المناخ المحلي لتحقيق القيمة الطبيعية لهذا المؤشر.

انخفاض مقاومة انتقال الحرارة صيجب أن تؤخذ r 0 للهياكل المرفقة بما لا يقل عن القيم الطبيعية 1 صمطلوب ، يتم تحديده بمقدار 2 اعتمادًا على أيام الدرجة لفترة التسخين (المشار إليها فيما يلي - GSOP) لمنطقة البناء.

تبلغ قيمة GSOP للمباني السكنية الواقعة على أراضي سانت بطرسبرغ 3796 درجة مئوية يومًا ، وتبلغ القيمة المعيارية لمقاومة انتقال الحرارة المنخفضة للجدران الخارجية للمباني السكنية 4 3.08 م 2 درجة مئوية / غربًا. في الوقت نفسه ، يُسمح بتقليل القيمة الطبيعية للمقاومة المخفضة لانتقال الحرارة لجدران المباني السكنية والعامة بنسبة 37٪ عند تلبية متطلبات SNIP 23-02 (البند 5.1).

وبالتالي ، فيما يتعلق بالحالة قيد النظر ، يجب ألا تقل القيمة الدنيا المسموح بها للمقاومة المخفضة لانتقال الحرارة للجدران الخارجية للمباني السكنية المصممة على أراضي سانت بطرسبرغ عن 6 صدقيقة = 1.94 م 2 درجة مئوية / غربا

الغرض من الدراسة وأهدافها

انخفاض مقاومة انتقال الحرارة صيجب حساب r 0 للجدران الخارجية لواجهة المبنى أو لطابق وسيط واحد ، مع مراعاة منحدرات الفتحات ، دون مراعاة حشواتها 7. دعنا نلقي نظرة على مثال محدد لكيفية تلبية هذا المطلب في الممارسة.

للقيام بذلك ، سنقوم بحساب المقاومة المخفضة لانتقال الحرارة للجدران الخارجية للطابق المتوسط ​​لمبنى سكني نموذجي متعدد الشقق مع مخطط هيكلي مترابط وجدران خارجية من طبقتين (الشكل 1) ومقارنة القيمة التي تم الحصول عليها مع القيمة الطبيعية صمطلوب والحد الأدنى المسموح به صالقيم الدنيا للمقاومة المخفضة لانتقال الحرارة للجدران الخارجية لمبنى سكني متعدد الشقق.

البيانات الأولية لحساب الهندسة الحرارية

منطقة البناء - سانت بطرسبرغ.
الغرض من المبنى سكني.
درجة حرارة التصميم: الهواء الداخلي رج = 20 درجة مئوية ؛ الهواء الخارجي رن = -26 درجة مئوية.
المنطقة الرطبة رطبة.
نظام الرطوبة في مباني المبنى أمر طبيعي.
ظروف التشغيل لإحاطة الهياكل - "ب".

الخصائص الحرارية للمواد المستخدمة كجزء من سياج الجدار:
- ملاط ​​الأسمنت والرمل γ o \ u003d 1800 كجم / م 3 ، λ B \ u003d 0.93 W / (م ° C) ؛
- البناء بالطوب من الطوب الطيني العادي على ملاط ​​رمل أسمنتي γ o \ u003d 1800 كجم / م 3 ، λ B \ u003d 0.80 W / (m ° C) ؛
- البناء من كتل الجدار غير المدعمة المصنوعة من الخرسانة الخلوية المعقمة بكثافة γ o = 400 كجم / م 3 ، λ B = 0.14 W / (m ° C).

شروط الحدود:
معامل انتقال الحرارة المقدر:
- السطح الداخلي للجدار α int = 8.7 W / (م 2 درجة مئوية) ؛
- كتل النوافذ α int = 8 W / (م 2 درجة مئوية) ؛
- السطح الخارجي للجدران ، النوافذ α ext \ u003d 23 W / (m 2 ° C).

يتم عرض مخططات حساب أجزاء الجدران الخارجية في الشكل. 2.

نتائج الحساب

تُحسب المقاومة المخفضة لانتقال الحرارة للأجزاء المدروسة من غلاف المبنى الواقي من الحرارة بناءً على حساب مجالات درجة الحرارة. يكمن جوهر الطريقة في نمذجة العملية الثابتة لنقل الحرارة من خلال الهياكل المغلقة للمباني باستخدام برامج الكمبيوتر 8. تم تصميم هذه الطريقة لتقييم نظام درجة الحرارة وحساب المقاومة المخفضة لانتقال الحرارة لأغلفة المبنى أو شظاياها ، مع مراعاة الشكل الهندسي وموقع وخصائص الطبقات الهيكلية والعازلة للحرارة ودرجات حرارة الهواء المحيط ومعاملات انتقال الحرارة للأسطح.

قيمة المقاومة المنخفضة لانتقال الحرارة للأرض الوسيطةصيتم تحديد r 0 بناءً على حساب المقاومة المخفضة لعدد من الأقسام (الأجزاء) ص r 0 ، i ، مع مراعاة فقد الحرارة عبر نهايات ألواح الأرضية ومنحدرات فتحات النوافذ وأبواب الشرفة (انظر الجدول) ، ولا سيما الأجزاء التالية:
- جدار فارغ بدون فتحات ، الأبعاد: في الارتفاع - ارتفاع الأرضية ح= 3.0 م ، في العرض - 1.2 م (الشكل 2 أ) ؛
- الجدران مع فتحات النوافذ ، الأبعاد: في الارتفاع - ارتفاع الأرض ح= 3.0 م في العرض - المسافة بين محاور فتحات النوافذ (الشكل 2 ب) ؛
- الجدران مع باب الشرفة ، الأبعاد: في الارتفاع - ارتفاع الأرض ح= 3.0 م في العرض - المسافة بين محاور الجدران (الشكل 2 ج).

انخفاض مقاومة انتقال الحرارة للجدران الخارجية للطابق المتوسط ​​من مبنى سكني ص r 0 ، مع الأخذ في الاعتبار مناطق أقسام الجدار على طول واجهات المبنى ، المحسوبة بالصيغة (1) (انظر معادلات الحساب) ، تبلغ 1.81 م 2 درجة مئوية / غربًا.

بعد حساب المقاومة الشرطية (دون مراعاة تأثير شوائب موصلة للحرارة على التوحيد الحراري للجدران) مقاومة انتقال الحرارة ص 0 من الحل البناء المدروس (الصيغة (2) ، معادلات الحساب) ، نحصل على 2.99 م 2 درجة مئوية / غربًا.

ومن هنا جاء معامل توحيد الهندسة الحرارية ص، في مثال الجدار الخارجي لأرضية وسيطة نموذجية ، مع مراعاة منحدرات الفتحات دون مراعاة حشواتها ، ستكون مساوية لـ 0.61 (الصيغة (3) ، صيغ الحساب).

ما الذي يؤثر على معامل عدم التجانس الحراري؟

لحل تصميم مماثل ، تم الحصول على قيمة محسوبة أقل لمعامل توحيد الهندسة الحرارية ص = 0,48.

يمكن أن تكون الاختلافات في معاملات تجانس هندسة الحرارة بسبب الاختلافات في حلول التصميم المستخدمة في المشروع ، والتركيب الكمي والنوعي للشوائب الموصلة للحرارة. أيضًا ، يعتمد عدم التجانس الحراري لهيكل الجدار على جودة التثبيت.

على وجه الخصوص ، لوحظ أنه وفقًا لنتائج إطلاق 15 مقياسًا حراريًا ، كانت مقاومة انتقال الحرارة لجدار خارجي من طبقتين تم قياسه في الظروف الطبيعية 1.3-1.5 م 2 درجة مئوية / واط (مع مقاومة نقل الحرارة المشروطة لسياج الجدار ص 0 = 3.92 م 2 درجة مئوية / ث). اتضح أن المعامل الفعلي لتوحيد هندسة الحرارة قد يكون أقل من القيمة المحسوبة ويكون وفقًا لها ص= (1.3 ÷ 1.5) / 3.92 = 0.33 0.38.

كواحد من الأسباب المحتملة للتناقض المحدد ، لوحظ بناء رديء الجودة ، بسبب وصول كتل غير منتظمة الشكل في موقع البناء. في الواقع ، يمكن أن يؤدي وجود التشققات والكسر والحفر وغيرها من عيوب المنتج إلى الإنفاق المفرط على الملاط ، والذي يعمل كإدراج إضافي موصل للحرارة لا يؤخذ في الاعتبار في الحساب.

وتجدر الإشارة إلى أن محتوى الرطوبة الفعلي لمنتجات الخرسانة الخلوية في الفترة الأولية للتشغيل يمكن أن يتجاوز بشكل كبير المحتوى المحسوب. في هذا الصدد ، قد تكون الموصلية الحرارية لمنتجات الخرسانة الخلوية أعلى مقارنة بالقيم المحسوبة المقبولة في المشروع ، لأن التوصيل الحراري للمادة يعتمد على محتوى الكتلة للرطوبة.

بناءً على الحسابات التي تم الحصول عليها ، نقوم بصياغة الاستنتاجات التالية:

• انخفاض مقاومة انتقال الحرارة ص r 0 لهيكل جدار من طبقتين ، يتكون من طبقة داخلية ذاتية الدعم من كتل جدار خرسانية غير مسلحة غير مسلحة من درجة كثافة D400 وطبقة خارجية مواجهة من الطوب الخزفي بسمك 120 مم ، محسوبة بناءً على حساب مجالات درجة الحرارة لأرضية وسيطة نموذجية لمبنى سكني ، 1.81 م 2 درجة مئوية / غربًا.
• لا يفي تصميم سياج الجدار المدروس (الشكل 1) بالمتطلبات التنظيمية للحماية الحرارية ( صمطلوب \ u003d 3.08 م 2 درجة مئوية / ث).
• لا يفي تصميم حاوية الجدار (الشكل 1) بالحد الأدنى من المتطلبات المسموح بها للحماية الحرارية ( صدقيقة \ u003d 1.94 م 2 درجة مئوية / ث).
• معامل الانتظام الحراري صلا يتجاوز بناء الجدار الخارجي ، المصنوع من كتل الخرسانة الخلوية من درجة كثافة D400 مع طبقة مواجهة من الطوب ، 0.61.
• قد تكون القيمة الفعلية لمعامل التجانس الحراري لحل التصميم المدروس ، مع مراعاة جودة المنتجات التي يتم تسليمها إلى المنشأة وجودة تركيبها ، أقل بكثير من القيمة المحسوبة.
• من أجل تلبية المتطلبات التنظيمية لمستوى الحماية الحرارية للجدران الخارجية للمباني كجزء من حاوية الجدار (الشكل 1) ، يجب على المرء إما زيادة سمك كتل الخرسانة الخلوية كجزء من هيكل جدار من طبقتين ، أو استخدام طبقة وسيطة من مواد عازلة للحرارة بموصلية حرارية محسوبة لا تزيد عن 0.05 واط / م درجة مئوية. يجب وضع طبقة العزل الحراري بين الخرسانة الخلوية والطبقات الأمامية (المواجهة).
• في جميع الحالات ، من أجل إزالة الرطوبة بشكل فعال من تركيبة سياج الجدار ، يجب توفير فجوة جيدة التهوية بين طبقة العزل الحراري والطوب الأمامي ، ويجب تحديد القسم الفعال (سمك) من خلال الحساب.

الأدب

1. Krivoshein A.D. ، Fedorov S.V. حول مسألة حساب المقاومة المخفضة لانتقال الحرارة. 2010. رقم 8.
2. Krivoshein A. D.، Fedorov S. V. دليل المستخدم لحزمة برامج TEMPER لحساب مجالات درجة حرارة مظاريف المبنى. أومسك: سيبادي ، 1997.
3. سوكولوف ن أ ، جورشكوف أ.س.التوصيل الحراري لمواد ومنتجات البناء: مستوى مواءمة معايير البناء الروسية والأوروبية // مواد البناء ، المعدات ، تقنيات القرن الحادي والعشرين. 2014. رقم 6 (185).
4. مشاكل Gagarin VG الفيزيائية الحرارية للجدار الحديث الذي يحيط بهياكل المباني متعددة الطوابق // Academia. العمارة والبناء. 2009. رقم 5.
5. Nemova D.V. ، Spiridonova TI ، Kurazhova V.G. خصائص غير معروفة للمواد المعروفة // تشييد المباني والهياكل الفريدة. 2012. رقم 1.

* تم جمع وتحليل البيانات المتعلقة باستهلاك الطاقة الفعلي للمباني السكنية في سنوات البناء المختلفة من قبل مؤلفي المقال. - تقريبا. إد.

1 وفقًا لمتطلبات SNiP 23-02 (الفقرة 5.3).

2 وفقًا لـ SNiP 23-02 ، الجدول 4.

3 وفقًا لمتطلبات RMD 23-16-2012 "سانت بطرسبرغ. توصيات لضمان كفاءة الطاقة في المباني السكنية والعامة "، الجدول 3.

4 المرجع نفسه ، الجدول 9.

5 وفقًا لمتطلبات SNiP 23-02 ، البند 5.13.

6 انظر SNiP 23-02 ، الصيغة (8).

7 وفقًا لمتطلبات SNIP 23-02 ، البند 5.6.

8 في حالتنا ، تم إجراء الحساب باستخدام حزمة برامج TEMPER 3D.