如何进行建筑物的热力计算

以二层建筑为例的热损失及其计算

不同形状建筑物的供暖成本比较。

所以，让我们以一个有两层楼的小房子为例，围成一圈隔热。在这种情况下，壁附近的热传递阻力系数 (R) 将平均等于 3。考虑到由泡沫或泡沫塑料制成的隔热材料，大约 10 厘米厚，已经附着在主墙上。在地板上，这个指标会稍微少一点，2.5，因为整理下没有隔热材料材料。至于屋顶，由于阁楼是用玻璃棉或矿棉绝缘的，这里的阻力系数达到 4.5-5。

除了确定某些内部元素抵抗暖空气挥发和冷却的自然过程的能力外，您还需要确定这是如何发生的。有几种选择：蒸发、辐射或对流。除了它们之外，还有其他可能性，但它们不适用于私人生活区。同时，在计算房屋的热损失时，不必考虑室内的温度会不时升高，因为透过窗户的太阳光线会使空气加热几倍。度。在这个过程中，没有必要关注房子相对于基点处于某个特殊位置的事实。

为了确定热损失的严重程度，在人口最多的房间计算这些指标就足够了。最准确的计算假设如下。首先你需要计算房间里所有墙壁的总面积，然后从这个数字中减去这个房间的窗户的面积，并考虑到面积的屋顶和地板，计算热损失。这可以使用以下公式来完成：

dQ=S*(t 内 - t 外)/R

因此，例如，如果您的墙面积为 200 平方米。米，室内温度 - 25ºС，在街道上 - 负 20ºС，那么墙壁每小时将损失大约 3 千瓦的热量。类似地，计算所有其他组件的热损失。之后，只需将它们总结起来，您就会发现一个有 1 个窗户的房间每小时会损失大约 14 千瓦的热量。因此，此事件是根据特殊公式在安装供暖系统之前进行的。

1.3 外墙透气度计算

特征
计算设计如图 1 和表 1.1 所示：

反抗
围护结构的透气性 R_在 必须至少
要求的透气阻力R_v.tr, m2×h×Pa/kg, 由下式确定
公式 8.1 [R_在≥R_v.tr]

估计的
外壳内外表面的气压差
结构 Dp、Pa 应由公式 8.2 确定； 8.3

H=6.2，
米_n\u003d -24，°С，为最冷五天期间的平均温度
安全性 0.92 根据表 4.3；

v_cp=4.0,
m/s，按表 4.5 取；

r_n— 室外空气密度，kg/m³，由公式确定：

和_n=+0.8
根据附录 4，方案编号 1

和_磷=-0.6,
在 h₁/升
\u003d 6.2 / 6 \u003d 1.03 和 b / l \u003d 12/6 \u003d 2 根据附录 4，方案编号 1；

图片
2 确定方案_n，和_磷英国_一世

ķ_一世=0.536（由插值确定），根据表 6，对于地形类型
“B”和z=H=6.2m。

_规范\u003d 0.5，kg/(m²h)，我们按表8.1取。

所以
像R_在= 217.08≥R_v.tr=
41.96 则墙的建造满足第 8.1 条。

1.4 绘制室外温度分布
墙

.设计点的气温 由公式 28 确定：

其中τ_n
是第 n 层内表面的温度
围栏，从围栏内表面计算层数，°С;

- 总和
栅栏第一层的热阻 n-1，m² °C / W。

R - 热
同质封闭结构的电阻，以及多层的一层
结构 R, m² °С/W,
应由公式 5.5 确定；_在 — 设计温度
内部空气，°С，按照技术规范接受
设计（见表 4.1）；_n — 计算过的冬天
室外空气温度，°C，根据表 4.3 计算，考虑到热
封闭结构的惯性 D（填充开口除外）根据
表 5.2；

一个_在 是内表面的传热系数
建筑围护结构，W/(m²×°C)，
按表 5.4 取。

2.
确定热惯性:

计算
在第 2.1 节中给出 1 层楼板结构的阻力计算
传热（上）：

3.
确定室外平均温度:_n=-26°C - 根据表格
4.3 为“有保障的最冷三天平均气温”
0,92»;_在\u003d 18°C（表 4.1）；_吨\u003d 2.07 m²°С/W（见第 2.1 条）；

一个_在\u003d 8.7，W / (m² × °С)，根据
表 5.4；

.
我们确定围栏内表面的温度（第 1-1 节）：

;

.
确定第 2-2 节中的温度：

;

.
确定第 3-3 节和第 4-4 节中的温度：

.
我们在第 5-5 节中确定温度：

.
我们在第 6-6 节中确定温度：

.
确定室外温度（检查）：

.
我们建立一个温度变化图：

图片
3 温度分布图（设计见图 1 和表 1.1。）

2、1楼楼面结构热工计算

用于执行计算的参数

要进行热量计算，需要初始参数。

它们取决于许多特征：

1. 建筑物的用途及其类型。
2. 垂直封闭结构相对于基点方向的方向。
3. 未来住宅的地理参数。
4. 建筑物的体积、层数、面积。
5. 门窗洞口的类型和尺寸数据。
6. 加热类型及其技术参数。
7. 常住人口数。
8. 垂直和水平保护结构的材料。
9. 顶楼天花板。
10. 热水设施。
11. 通风类型。

计算中还考虑了结构的其他设计特征。建筑围护结构的透气性不应导致房屋内部过度冷却并降低元件的隔热特性。

墙壁的水渍也会导致热量损失，此外，这会导致潮湿，这会对建筑物的耐用性产生负面影响。

在计算过程中，首先确定建筑材料的热数据，从中制作结构的围护元件。此外，还有待确定降低的传热阻力和是否符合其标准值。

如何正确固定矿棉？

矿棉板很容易用刀切割。这些板用锚钉固定在墙上，塑料和金属都可以使用。要安装锚，首先，您需要通过矿棉在墙上钻一个通孔。接下来，带盖的芯被堵塞，可靠地压下绝缘层。

相关文章：在公寓内用泡沫塑料自己动手做墙体绝缘

安装完所有绝缘材料后，有必要在顶部用第二层防水材料覆盖它。粗糙面应与矿棉接触，而保护性光滑面应在外面。之后，安装一个 40x50 毫米的梁 用于进一步修整立面.

选择散热器的特点

在房间内提供热量的标准组件是散热器、面板、地板采暖系统、对流器等。加热系统中最常见的部件是散热器。

散热片是一种特殊的中空模块式合金结构，具有高散热性。它由钢、铝、铸铁、陶瓷和其他合金制成。加热散热器的工作原理简化为冷却剂通过“花瓣”将能量辐射到房间空间中。

铝和双金属加热散热器取代了巨大的铸铁电池。易于生产、高散热、良好的结构和设计使该产品成为一种流行和广泛的用于在房间内散热的工具。

有几种方法可以计算房间中的暖气片。以下方法列表按计算精度的增加顺序排序。

计算选项：

1. 按地区。 N = (S * 100) / C，其中N为截面数，S为房间的面积（m2），C为散热器某一截面的传热量（W，取自产品的护照或证书），100 W 是加热 1 m2 所需的热量（经验值）。问题来了：如何考虑房间天花板的高度？
2. 按体积。 N=(S*H*41)/C，其中N、S、C相似。 H 是房间的高度，41 W 是加热 1 m3 所需的热量（经验值）。
3. 通过系数。 N=(100*S*k1*k2*k3*k4*k5*k6*k7)/C，其中N、S、C和100相似。 k1 - 考虑到房间窗户的双层玻璃窗中的摄像头数量，k2 - 墙壁的隔热，k3 - 窗户面积与面积的比率\u200b\ u200b房间，k4 - 冬季最冷一周的平均负温度，k5 - 房间外墙的数量（“出去”到街道上），k6 - 从上面看的房间类型，k7 - 天花板高度。

这是计算节数的最准确选项。自然，分数计算结果总是四舍五入到下一个整数。

1 执行热工程计算的一般顺序

1. 在
   根据本手册第 4 段
   确定建筑物的类型和条件，根据
   应该算什么 R_关于tr.

2. 定义R_关于tr:

• 上
  公式（5），如果计算建筑物
  卫生、卫生、舒适
  条件;

• 上
  公式（5a）和表格。 2 如果计算应该
  根据节能条件进行。

1. 撰写
   总电阻方程
   封闭结构与一个
   由公式（4）未知并且等价于
   他的 R_关于tr.

2. 计算
   绝缘层厚度未知
   并确定结构的整体厚度。
   在这样做时，有必要考虑到典型的
   外壁厚度：

• 厚度
  砖墙应该是倍数
  砖块尺寸（380、510、640、770 毫米）；

• 厚度
  外墙板被接受
  250、300 或 350 毫米；

• 厚度
  夹芯板被接受
  等于 50、80 或 100 毫米。

计算无气隙外三层墙的例子

为了更容易计算所需的参数，您可以使用壁热计算器。需要敲定影响最终结果的某些标准。该程序有助于快速获得所需的结果，而无需长时间了解数学公式。

根据上述文件，需要找到所选房屋的具体指标。首先是了解住区的气候条件，以及房间的气候。接下来，计算墙壁的层数，所有这些都在建筑物中。这还考虑了房屋中可用的石膏层、干墙和绝缘材料。以及用于创建结构的加气混凝土或其他材料的厚度。

这些壁层中的每一个的热导率。指标由包装上每种材料的制造商标明。因此，程序将根据必要的公式计算必要的指标。

为了更容易计算所需的参数，您可以使用壁热计算器。

锅炉功率和热损失的计算。

收集了所有必要的指标后，继续计算。最终结果将显示消耗的热量并指导您选择锅炉。计算热损失时，以2个量为基础：

1. 建筑物内外温差（ΔT）；
2. 房屋物体的隔热性能（R）；

确定热耗，我们先来了解一些材料的传热阻指标

表 1 墙体的隔热性能

墙体材料和厚度	传热阻力
砖墙 3 块砖的厚度（79 厘米） 厚度2.5砖（67厘米） 2块砖的厚度（54厘米） 1块砖的厚度（25厘米）	0.592 0.502 0.405 0.187
木屋 Ø 25 Ø 20	0.550 0.440
木屋 厚度 20 厘米。 厚度 10 厘米。	0.806 0.353
框架墙 （板 + 矿棉 + 板）20 厘米。	0.703
泡沫混凝土墙 20厘米 30厘米	0.476 0.709
石膏（2-3 厘米）	0.035
天花板	1.43
木地板	1.85
双木门	0.21

表中数据以50°的温差表示（街上-30°，室内+20°）

表 2. 窗户的热成本

窗型	R吨	问。周二/	Q.W
传统双层玻璃窗	0.37	135	216
双层玻璃窗（玻璃厚度 4 毫米） 4-16-4 4-Ar16-4 4-16-4K 4-Ar16-4К	0.32 0.34 0.53 0.59	156 147 94 85	250 235 151 136
双层玻璃 4-6-4-6-4 4-Ar6-4-Ar6-4 4-6-4-6-4K 4-Ar6-4-Ar6-4K 4-8-4-8-4 4-Ar8-4-Ar8-4 4-8-4-8-4K 4-Ar8-4-Ar8-4К 4-10-4-10-4 4-Ar10-4-Ar10-4 4-10-4-10-4K 4-Ar10-4-Ar10-4К 4-12-4-12-4 4-Ar12-4-Ar12-4 4-12-4-12-4K 4-Ar12-4-Ar12-4K 4-16-4-16-4 4-Ar16-4-Ar16-4 4-16-4-16-4K 4-Ar16-4-Ar16-4К	0.42 0.44 0.53 0.60 0.45 0.47 0.55 0.67 0.47 0.49 0.58 0.65 0.49 0.52 0.61 0.68 0.52 0.55 0.65 0.72	119 114 94 83 111 106 91 81 106 102 86 77 102 96 82 73 96 91 77 69	190 182 151 133 178 170 146 131 170 163 138 123 163 154 131 117 154 146 123 111

RT 为传热阻力；

1. W / m ^ 2 - 每平方米消耗的热量。 m. 窗户；

偶数以毫米为单位表示空域；

Ar——双层玻璃窗的缝隙用氩气填充；

K - 窗户有外部热涂层。

有了材料隔热性能的标准数据，并确定了温差，就很容易计算热损失。例如：

外部 - 20°C，内部 + 20°C。墙壁由直径为 25 厘米的原木制成。在这种情况下

R = 0.550 °С m2/W。热量消耗将等于 40/0.550=73 W/m2

现在您可以开始选择热源了。锅炉有几种类型：

• 电锅炉；
• 燃气锅炉
• 固体和液体燃料加热器
• 混合动力（电动和固体燃料）

在您购买锅炉之前，您应该知道需要多少电力才能维持房屋内的适宜温度。有两种方法可以确定这一点：

1. 按房屋面积计算功率。

据统计，加热10平方米需要1千瓦的热能。该公式适用于天花板高度不超过 2.8 m 且房屋为中度保温的情况。将所有房间的面积相加。

我们得到 W = S × Wsp / 10，其中 W 是热发生器的功率，S 是建筑物的总面积，Wsp 是比功率，每个气候区都有所不同。南部地区为0.7-0.9千瓦，中部地区为1-1.5千瓦，北部为1.5至2千瓦。假设位于中纬度地区，面积为150平方米的房屋中的锅炉应具有18-20千瓦的功率。如果天花板高于标准的2.7m，例如3m，在这种情况下3÷2.7×20=23（向上取整）

1. 通过房屋的体积计算功率。

这种类型的计算可以通过遵守建筑规范来完成。在 SNiP 中，规定了公寓加热功率的计算。对于砖房，1 m3 占 34 W，而在板房中 - 41 W。房屋的体积是由面积乘以天花板的高度来确定的。例如，公寓面积为72平方米，天花板高度为2.8米，体积为201.6立方米。因此，对于砖房中的公寓，锅炉功率将为 6.85 kW 和面板房屋中的 8.26 kW。在以下情况下可以进行编辑：

• 0.7，当上下一层有不供暖的公寓时；
• 如果您的公寓位于一楼或最后一楼，则为 0.9；
• 在 1.1 处存在一个外墙的情况下进行校正，在 1.2 处有两个。

如何降低当前的供暖成本

公寓楼集中供暖方案

鉴于住房和供热公共服务的关税不断上涨，降低这些成本的问题每年都变得更加重要。降低成本的问题在于集中式系统的操作细节。

如何减少供暖费用，同时确保场所的适当供暖水平？首先，您需要了解减少热量损失的常用有效方法不适用于区域供热。那些。如果房子的外立面是隔热的，窗户结构就会被新的结构取代——付款金额将保持不变。

降低供暖成本的唯一方法是安装个人 热量表.但是，您可能会遇到以下问题：

• 公寓内有大量热立管。目前，安装供暖表的平均成本在 18 到 2.5 万卢布之间。为了计算单个设备的加热成本，它们必须安装在每个立管上；
• 难以获得安装电表的许可。为此，有必要获得技术条件，并在此基础上选择设备的最佳型号；
• 为按单表及时支付供热费用，需要定期送检。为此，将执行已通过验证的设备的拆卸和后续安装。这也需要额外的成本。

普通家用电表的工作原理

但尽管存在这些因素，安装热量表最终将导致供热服务费用大幅减少。如果房子有一个方案，每间公寓都有几个热立管，你可以安装一个普通的房子电表。在这种情况下，成本降低不会那么显着。

在按照普通住宅计量表计算供暖费用时，考虑的不是接收热量，而是它与系统回水管中的热量之间的差异。这是形成服务最终成本的最可接受和最开放的方式。此外，通过选择设备的最佳型号，您可以根据以下指标进一步改善房屋的供暖系统：

• 能够根据外部因素（外部温度）控制建筑物中消耗的热能；
• 一种计算供暖费用的透明方式。但是，在这种情况下，总热量会根据房屋的面积分配给房屋中的所有公寓，而不是根据进入每个房间的热能量。

此外，只有管理公司的代表才能处理普通住宅电表的维护和配置。但是，居民有权要求所有必要的报告，以核对已完成和应计的供热公用事业账单。

除了安装热量表外，还需要安装现代混合装置来控制房屋供暖系统中包含的冷却剂的加热程度。

热力工程计算示例

我们计算了位于第一气候区（俄罗斯）1B 分区的住宅建筑。所有数据均取自 SNiP 23-01-99 的表 1。在安全性为 0.92 的情况下，连续五天观察到的最冷温度是 tn = -22⁰С。

根据 SNiP，加热期 (zop) 持续 148 天。在街道日平均气温下，采暖期平均气温为8⁰ - tot = -2.3⁰。采暖季节室外温度为 tht = -4.4⁰。

房屋的热损失是其设计阶段最重要的时刻。建筑材料和保温材料的选择也取决于计算的结果。没有零损失，但您需要努力确保它们尽可能方便。

矿物棉用作外部绝缘材料，厚度为 5 厘米。她的 Kt 值为 0.04 W / m x C。房子的窗户开口数为 15 个。每个 2.5 平方米。

通过墙壁的热量损失

首先，有必要确定陶瓷墙体和绝缘体的热阻。第一种情况，R1 \u003d 0.5：0.16 \u003d 3.125平方米。米×C/W。在第二个 - R2 \u003d 0.05：0.04 \u003d 1.25平方米。米×C/W。一般来说，对于垂直的建筑围护结构：R = R1 + R2 = 3.125 + 1.25 = 4.375 sq。米×C/W。

由于热损失与建筑围护结构的面积成正比，我们计算墙壁的面积：

A \u003d 10 x 4 x 7 - 15 x 2.5 \u003d 242.5 m²

现在您可以确定通过墙壁的热量损失：

Qс \u003d (242.5: 4.375) x (22 - (-22)) \u003d 2438.9 W。

通过水平封闭结构的热损失以类似的方式计算。最后，总结所有结果。

如果有地下室，那么通过地基和地板的热量损失会更少，因为计算中涉及的是土壤的温度，而不是外部空气的温度。

如果一楼地板下的地下室有暖气，地板可能没有保温。最好用绝缘材料包裹地下室的墙壁，以免热量进入地下。

通过通风确定损失

为了简化计算，他们不考虑墙壁的厚度，而只是确定内部的空气量：

V \u003d 10x10x7 \u003d 700 mᶾ。

当空气交换率 Kv = 2 时，热损失为：

Qv \u003d (700 x 2): 3600) x 1.2047 x 1005 x (22 - (-22)) \u003d 20 776 W。

如果 Kv = 1：

Qv \u003d (700 x 1): 3600) x 1.2047 x 1005 x (22 - (-22)) \u003d 10 358 W。

住宅建筑的有效通风由旋转和板式热交换器提供。前者的效率更高，达到90%。

管径的测定

要最终确定加热管的直径和厚度，还有待讨论热损失的问题。

最大热量通过墙壁离开房间 - 高达 40%，通过窗户 - 15%，地板 - 10%，其他一切都通过天花板/屋顶。该公寓的特点是主要通过窗户和阳台模块造成损失。

在加热的房间里有几种类型的热损失：

1. 管道中的流动压力损失。该参数与管道内的比摩擦损失（由制造商提供）和管道总长度的乘积成正比。但鉴于目前的任务，这种损失可以忽略不计。
2. 局部管道阻力处的水头损失 - 配件和内部设备的热量成本。但考虑到问题的条件，少量的配件弯曲和散热器的数量，这种损失可以忽略不计。
3. 热量损失取决于公寓的位置。还有另一种类型的热量成本，但它与房间相对于建筑物其他部分的位置更相关。对于位于房屋中间并与其他公寓相邻的左/右/上/下的普通公寓，通过侧壁、天花板和地板的热损失几乎等于“0”。

您只能考虑通过公寓前部的损失 - 阳台和公共休息室的中央窗户。但是这个问题可以通过在每个散热器上添加 2-3 个部分来解决。

管径的值是根据冷却剂的流量和它在加热总管中的循环速度来选择的

分析上述信息，值得注意的是，对于供暖系统中热水的计算速度，已知水粒子在水平位置相对于管壁运动的表格速度为0.3-0.7 m/s。

为了帮助向导，我们提供了所谓的清单，用于执行供暖系统的典型水力计算：

• 锅炉功率的数据采集和计算；
• 冷却液的体积和速度；
• 热损失和管道直径。

有时，在计算时，可以获得足够大的管径来覆盖计算出的冷却剂体积。这个问题可以通过增加锅炉容量或增加一个额外的膨胀水箱来解决。

在我们的网站上有专门讨论供暖系统计算的文章，我们建议您阅读：

1. 供暖系统的热力计算：如何正确计算系统负荷
2. 水加热的计算：公式，规则，实施示例
3. 建筑物的热工计算：执行计算的细节和公式+实际示例

关于该主题的结论和有用的视频

以下概述中介绍了私人住宅供暖系统的简单计算：

计算建筑物热损失的所有细微之处和普遍接受的方法如下所示：

计算典型私人住宅热泄漏的另一种选择：

该视频讨论了用于家庭取暖的能量载体循环的特征：

供暖系统的热力计算本质上是个人的，它必须能够胜任和准确地进行。计算得越准确，乡间别墅的业主在运营期间多付的费用就越少。

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