रहने या काम करने के लिए आरामदायक स्थिति बनाना निर्माण का प्राथमिक कार्य है। हमारे देश के क्षेत्र का एक महत्वपूर्ण हिस्सा ठंडी जलवायु के साथ उत्तरी अक्षांशों में स्थित है। इसलिए, इमारतों में एक आरामदायक तापमान बनाए रखना हमेशा महत्वपूर्ण होता है। ऊर्जा दरों में वृद्धि के साथ, हीटिंग के लिए ऊर्जा की खपत में कमी सामने आती है।
जलवायु विशेषताएं
दीवार और छत की संरचना का चुनाव मुख्य रूप से निर्माण क्षेत्र की जलवायु परिस्थितियों पर निर्भर करता है। उन्हें निर्धारित करने के लिए, SP131.13330.2012 "निर्माण जलवायु विज्ञान" का उल्लेख करना आवश्यक है। गणना में निम्नलिखित मात्राओं का उपयोग किया जाता है:
- 0.92 की सुरक्षा के साथ पांच दिनों की सबसे ठंडी अवधि का तापमान, जिसे Tn द्वारा दर्शाया गया है;
- औसत तापमान, टोट द्वारा दर्शाया गया;
- अवधि, ZOT द्वारा निरूपित।
मरमंस्क के उदाहरण पर, मानों के निम्नलिखित मान हैं:
- Тн=-30 डिग्री;
- टोट=-3.4 डिग्री;
- ZOT=275 दिन।
इसके अलावा, कमरे के टीवी के अंदर डिजाइन तापमान निर्धारित करना आवश्यक है, यह GOST 30494-2011 के अनुसार निर्धारित किया जाता है। आवास के लिए, आप टीवी=20 डिग्री ले सकते हैं।
संलग्न संरचनाओं की गर्मी इंजीनियरिंग गणना करने के लिए, जीएसओपी के मूल्य की पूर्व-गणना करें (हीटिंग अवधि का डिग्री-दिन):
जीएसओपी=(टीवी - टोट) x ZOT।हमारे उदाहरण में, जीएसओपी=(20 - (-3, 4)) x 275=6435।
प्रमुख संकेतक
लिफाफा सामग्री के निर्माण के सही विकल्प के लिए, यह निर्धारित करना आवश्यक है कि उनके पास कौन सी तापीय विशेषताएं होनी चाहिए। किसी पदार्थ की ऊष्मा का संचालन करने की क्षमता उसकी तापीय चालकता की विशेषता है, जिसे ग्रीक अक्षर l (लैम्ब्डा) द्वारा निरूपित किया जाता है और इसे W / (m x deg।) में मापा जाता है। गर्मी बनाए रखने के लिए एक संरचना की क्षमता गर्मी हस्तांतरण आर के प्रतिरोध की विशेषता है और मोटाई के अनुपात के बराबर है थर्मल चालकता: आर=डी / एल।
यदि संरचना में कई परतें हैं, तो प्रत्येक परत के लिए प्रतिरोध की गणना की जाती है और फिर उसका सारांश दिया जाता है।
गर्मी हस्तांतरण प्रतिरोध बाहरी निर्माण का मुख्य संकेतक है। इसका मान मानक मान से अधिक होना चाहिए। बिल्डिंग लिफाफे की हीट इंजीनियरिंग गणना करते समय, हमें दीवारों और छत की आर्थिक रूप से उचित संरचना का निर्धारण करना चाहिए।
तापीय चालकता मान
इन्सुलेशन गुणवत्तामुख्य रूप से तापीय चालकता द्वारा निर्धारित किया जाता है। प्रत्येक प्रमाणित सामग्री प्रयोगशाला परीक्षणों से गुजरती है, जिसके परिणामस्वरूप यह मान परिचालन स्थितियों "ए" या "बी" के लिए निर्धारित किया जाता है। हमारे देश के लिए, अधिकांश क्षेत्र परिचालन स्थितियों "बी" के अनुरूप हैं। एक घर की संलग्न संरचनाओं की गर्मी इंजीनियरिंग गणना करते समय, इस मूल्य का उपयोग किया जाना चाहिए। थर्मल चालकता मान लेबल पर या सामग्री पासपोर्ट में इंगित किए जाते हैं, लेकिन यदि वे उपलब्ध नहीं हैं, तो आप अभ्यास संहिता से संदर्भ मानों का उपयोग कर सकते हैं। सबसे लोकप्रिय सामग्रियों के मूल्य नीचे सूचीबद्ध हैं:
- साधारण ईंटवर्क - 0.81 W(m x deg.).
- सिलिकेट ईंट की चिनाई - 0.87 W(m x deg.).
- गैस और फोम कंक्रीट (घनत्व 800) - 0.37 W(m x deg.).
- सॉफ्टवुड - 0.18 W(m x deg.).
- एक्सट्रूडेड स्टायरोफोम - 0.032 W(m x deg.).
- खनिज ऊन बोर्ड (घनत्व 180) - 0.048 W(m x deg.)।
गर्मी हस्तांतरण प्रतिरोध का नियमित मूल्य
गर्मी हस्तांतरण प्रतिरोध का परिकलित मान आधार मान से कम नहीं होना चाहिए। आधार मूल्य तालिका 3 SP50.13330.2012 "इमारतों की थर्मल सुरक्षा" के अनुसार निर्धारित किया जाता है। तालिका सभी संलग्न संरचनाओं और इमारतों के प्रकारों के लिए गर्मी हस्तांतरण प्रतिरोध के बुनियादी मूल्यों की गणना के लिए गुणांक को परिभाषित करती है। संलग्न संरचनाओं की थर्मोटेक्निकल गणना को जारी रखते हुए, गणना का एक उदाहरण निम्नानुसार प्रस्तुत किया जा सकता है:
- Rsten=0.00035x6435 + 1.4=3.65 (m x deg/W)।
- रपोक्र=0, 0005х6435 +2, 2=5, 41 (एम x डिग्री/डब्ल्यू)।
- रचर्ड=0.00045x6435 + 1.9=4.79 (एम x डिग्री/डब्ल्यू)।
- रॉकना=0.00005x6435 + 0.3=0.62 (एम x डिग्री/डब्ल्यू)।
बाहरी संलग्न संरचना की थर्मोटेक्निकल गणना उन सभी संरचनाओं के लिए की जाती है जो "गर्म" समोच्च को बंद करती हैं - जमीन पर फर्श या तकनीकी भूमिगत की मंजिल, बाहरी दीवारें (खिड़कियों और दरवाजों सहित), संयुक्त कवर या बिना गरम किए हुए अटारी का फर्श। इसके अलावा, आंतरिक संरचनाओं के लिए गणना की जानी चाहिए, यदि आसन्न कमरों में तापमान अंतर 8 डिग्री से अधिक है।
दीवारों की थर्मोटेक्निकल गणना
अधिकांश दीवारें और छत उनके डिजाइन में बहु-स्तरित और विषम हैं। एक बहुपरत संरचना की संलग्न संरचनाओं की थर्मल इंजीनियरिंग गणना इस प्रकार है:
अगर हम ईंट की पलस्तर वाली दीवार पर विचार करें, तो हमें निम्नलिखित निर्माण मिलता है:
- प्लास्टर की बाहरी परत 3 सेमी मोटी, तापीय चालकता 0.93 W(m x deg.);
- ठोस मिट्टी की ईंट की चिनाई 64 सेमी, तापीय चालकता 0.81 W(m x deg.);
- प्लास्टर की भीतरी परत 3 सेमी मोटी, तापीय चालकता 0.93 W(m x deg.).
संलग्न संरचनाओं की थर्मल इंजीनियरिंग गणना का सूत्र इस प्रकार है:
R=0.03/0.93 + 0.64/0.81 + 0.03/0.93=0.85(m x deg/W).
परिणामी मूल्य पहले से निर्धारित आधार प्रतिरोध मूल्य से काफी कम हैमरमंस्क 3, 65 (एम x डिग्री / डब्ल्यू) में एक आवासीय भवन की दीवारों का गर्मी हस्तांतरण। दीवार नियामक आवश्यकताओं को पूरा नहीं करती है और इसे इन्सुलेट करने की आवश्यकता है। दीवार इन्सुलेशन के लिए, हम खनिज ऊन बोर्डों का उपयोग 150 मिमी की मोटाई और 0.048 डब्ल्यू (एम एक्स डिग्री) की थर्मल चालकता के साथ करते हैं।
इन्सुलेशन सिस्टम का चयन करने के बाद, संलग्न संरचनाओं का सत्यापन थर्मोटेक्निकल गणना करना आवश्यक है। एक उदाहरण गणना नीचे दिखाया गया है:
R=0.15/0.048 + 0.03/0.93 + 0.64/0.81 + 0.03/0.93=3.97(m x deg/W)।
प्राप्त किया गया मूल्य आधार मान से अधिक है - 3.65 (m x deg / W), अछूता दीवार मानकों की आवश्यकताओं को पूरा करती है।
ओवरलैप और संयुक्त कवरिंग की गणना इसी तरह की जाती है।
जमीन के संपर्क में फर्श की हीट इंजीनियरिंग गणना
अक्सर निजी घरों या सार्वजनिक भवनों में पहली मंजिल के फर्श जमीन पर बनाए जाते हैं। ऐसी मंजिलों के गर्मी हस्तांतरण के प्रतिरोध को मानकीकृत नहीं किया गया है, लेकिन कम से कम फर्श के डिजाइन को ओस गिरने की अनुमति नहीं देनी चाहिए। जमीन के संपर्क में संरचनाओं की गणना निम्नानुसार की जाती है: फर्श बाहरी सीमा से शुरू होने वाले 2 मीटर चौड़े स्ट्रिप्स (ज़ोन) में विभाजित होते हैं। ऐसे तीन जोन तक आवंटित किए जाते हैं, शेष क्षेत्र चौथे जोन के अंतर्गत आता है। यदि फर्श का डिज़ाइन प्रभावी इन्सुलेशन प्रदान नहीं करता है, तो ज़ोन का गर्मी हस्तांतरण प्रतिरोध निम्नानुसार लिया जाता है:
- 1 क्षेत्र – 2, 1 (एम x डिग्री/डब्ल्यू);
- 2 क्षेत्र – 4, 3 (एम x डिग्री/डब्ल्यू);
- 3 जोन - 8, 6 (एम x डिग्री/डब्ल्यू);
- 4 जोन - 14, 3 (एम x डिग्री/डब्ल्यू)।
यह देखना आसान है कि फर्श बाहरी दीवार से जितना दूर है, गर्मी हस्तांतरण के लिए उसका प्रतिरोध उतना ही अधिक है। इसलिए, वे अक्सर फर्श की परिधि को गर्म करने तक सीमित होते हैं। उसी समय, अछूता संरचना के गर्मी हस्तांतरण प्रतिरोध को क्षेत्र के गर्मी हस्तांतरण प्रतिरोध में जोड़ा जाता है। जमीन पर फर्श की गणना का एक उदाहरण नीचे माना जाएगा। आइए फर्श का क्षेत्रफल 10 x 10 लें, जो 100 वर्ग मीटर के बराबर है।
- 1 जोन का क्षेत्रफल 64 वर्ग मीटर होगा।
- जोन 2 का क्षेत्रफल 32 वर्ग मीटर होगा।
- जोन 3 का क्षेत्रफल 4 वर्ग मीटर होगा।
जमीन पर औसत फ्लोर हीट ट्रांसफर रेजिस्टेंस:Rfloor=100 / (64/2, 1 + 32/4, 3 + 4/8, 6)=2.6 (m x deg/ Tue).
एक पॉलीस्टायर्न फोम प्लेट के साथ फर्श परिधि के इन्सुलेशन को 5 सेमी मोटी, 1 मीटर चौड़ी पट्टी के साथ पूरा करने के बाद, हम गर्मी हस्तांतरण प्रतिरोध का औसत मूल्य प्राप्त करते हैं:
Рपोल=100 / (32/2, 1 + 32/(2, 1+0, 05/0, 032) + 32/4, 3 + 4/8, 6)=4, 09 (एम x डिग्री/डब्ल्यू)।
यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि इस तरह से न केवल फर्श की गणना की जाती है, बल्कि जमीन के संपर्क में दीवार संरचनाएं भी होती हैं (एक रिक्त फर्श की दीवारें, गर्म तहखाने)।
दरवाजों की थर्मोटेक्निकल गणना
प्रवेश द्वार के गर्मी हस्तांतरण प्रतिरोध के आधार मूल्य की गणना कुछ अलग तरीके से की जाती है। इसकी गणना करने के लिए, आपको पहले सैनिटरी और हाइजीनिक मानदंड (गैर-गिरावट) के अनुसार दीवार के गर्मी हस्तांतरण प्रतिरोध की गणना करने की आवश्यकता होगी।ओस): रुपये=(टीवी - टीएन) / (डीटीएन एक्स एवी)।
यहाँ н - दीवार की भीतरी सतह और कमरे में हवा के तापमान के बीच तापमान अंतर, नियमों के कोड के अनुसार निर्धारित किया जाता है और आवास के लिए 4.0 है।
av - गर्मी हस्तांतरण दीवार की भीतरी सतह का गुणांक, संयुक्त उद्यम के अनुसार 8, 7.दरवाजों का आधार मान 0, 6xRst के बराबर लिया जाता है।
चयनित दरवाजे के डिजाइन के लिए, संलग्न संरचनाओं का सत्यापन थर्मोटेक्निकल गणना करना आवश्यक है। प्रवेश द्वार गणना उदाहरण:
Rdv=0.6 x (20-(-30))/(4 x 8.7)=0.86 (m x deg/W)।
यह डिज़ाइन मान 5 सेमी मोटे खनिज ऊन बोर्ड के साथ अछूता दरवाजे के अनुरूप होगा।
जटिल आवश्यकताएं
विनियमों की तत्व-दर-तत्व आवश्यकताओं की जांच के लिए दीवारों, फर्श या कवरिंग की गणना की जाती है। नियमों का सेट एक पूर्ण आवश्यकता भी स्थापित करता है जो संपूर्ण रूप से सभी संलग्न संरचनाओं के इन्सुलेशन की गुणवत्ता की विशेषता है। इस मान को "विशिष्ट ताप-परिरक्षण विशेषता" कहा जाता है। संलग्न संरचनाओं की एक भी थर्मोटेक्निकल गणना इसके सत्यापन के बिना नहीं कर सकती है। एक संयुक्त उद्यम गणना का एक उदाहरण नीचे दिखाया गया है।
| डिजाइन का नाम | वर्ग | आर | ए/आर |
| दीवारें | 83 | 3, 65 | 22, 73 |
| कवरिंग | 100 | 5, 41 | 18, 48 |
| तहखाने की छत | 100 | 4, 79 | 20, 87 |
| विंडोज | 15 | 0, 62 | 24, 19 |
| दरवाजे | 2 | 0, 8 | 2, 5 |
| राशि | 88, 77 |
कोब \u003d 88, 77 / 250 \u003d 0.35, जो 0.52 के सामान्यीकृत मूल्य से कम है। इस मामले में, क्षेत्रफल और आयतन 10 x 10 x 2.5 मीटर मापने वाले घर के लिए लिया जाता है। गर्मी हस्तांतरण प्रतिरोध आधार मान के बराबर हैं।
सामान्यीकृत मूल्य घर की गर्म मात्रा के आधार पर संयुक्त उद्यम के अनुसार निर्धारित किया जाता है।
जटिल आवश्यकता के अलावा, ऊर्जा पासपोर्ट तैयार करने के लिए, वे संलग्न संरचनाओं की एक गर्मी इंजीनियरिंग गणना भी करते हैं, पासपोर्ट का एक उदाहरण SP50.13330.2012 के परिशिष्ट में दिया गया है।
एकरूपता गुणांक
उपरोक्त सभी गणना सजातीय संरचनाओं के लिए लागू हैं। जो व्यवहार में काफी दुर्लभ है। गर्मी हस्तांतरण के प्रतिरोध को कम करने वाली असमानताओं को ध्यान में रखते हुए, थर्मल एकरूपता, आर के लिए एक सुधार कारक पेश किया जाता है। यह खिड़की और दरवाजे के उद्घाटन, बाहरी कोनों, अमानवीय समावेशन (उदाहरण के लिए, लिंटेल, बीम, मजबूत बेल्ट), ठंडे पुलों, आदि द्वारा शुरू किए गए गर्मी हस्तांतरण प्रतिरोध में परिवर्तन को ध्यान में रखता है।
इस गुणांक की गणना काफी जटिल है, इसलिए सरलीकृत रूप में, आप संदर्भ साहित्य से अनुमानित मूल्यों का उपयोग कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, ईंटवर्क के लिए - 0.9, तीन-परत पैनल - 0.7।
प्रभावी इन्सुलेशन
घर के इन्सुलेशन सिस्टम का चयन करते समय, यह सुनिश्चित करना आसान है कि प्रभावी इन्सुलेशन के उपयोग के बिना आधुनिक थर्मल सुरक्षा आवश्यकताओं को पूरा करना लगभग असंभव है। इसलिए, यदि आप एक पारंपरिक मिट्टी की ईंट का उपयोग करते हैं, तो आपको कई मीटर मोटी चिनाई की आवश्यकता होगी, जो कि आर्थिक रूप से संभव नहीं है। उसी समय, विस्तारित पॉलीस्टायर्न या पत्थर के ऊन पर आधारित आधुनिक इन्सुलेशन की कम तापीय चालकता आपको 10-20 सेमी की मोटाई तक सीमित करने की अनुमति देती है।
उदाहरण के लिए, 3.65 (m x deg/W) का बेस हीट ट्रांसफर रेजिस्टेंस मान प्राप्त करने के लिए, आपको निम्न की आवश्यकता होगी:
- 3 मीटर मोटी ईंट की दीवार;
- फोम कंक्रीट ब्लॉक 1, 4 मीटर बिछाना;
- खनिज ऊन इन्सुलेशन 0.18 मीटर
