Cálculo de engenharia térmica de um edifício: especificidades e fórmulas para realizar cálculos + exemplos práticos

Cálculo de engenharia térmica do edifício - consideramos as perdas de calor por área e volume

Cálculo de engenharia térmica online (visão geral da calculadora)

Cálculo de engenharia térmica de um edifício: especificidades e fórmulas para realizar cálculos + exemplos práticos

O cálculo de engenharia térmica pode ser feito online na Internet. Vamos dar uma olhada rápida em como trabalhar com ele.

Indo para o site da calculadora online, o primeiro passo é selecionar os padrões para os quais o cálculo será feito. Eu escolho o livro de regras de 2012, pois é um documento mais recente.

Cálculo de engenharia térmica de um edifício: especificidades e fórmulas para realizar cálculos + exemplos práticos

Em seguida, você precisa especificar a região na qual o objeto será construído. Se sua cidade não estiver disponível, escolha a cidade grande mais próxima. Depois disso, indicamos o tipo de edifícios e instalações.Muito provavelmente você calculará um edifício residencial, mas pode escolher público, administrativo, industrial e outros. E a última coisa que você precisa escolher é o tipo de estrutura de fechamento (paredes, tetos, revestimentos).

Deixamos a temperatura média calculada, umidade relativa e coeficiente de uniformidade térmica os mesmos se você não souber como alterá-los.

Cálculo de engenharia térmica de um edifício: especificidades e fórmulas para realizar cálculos + exemplos práticos

Nas opções de cálculo, defina todas as duas caixas de seleção, exceto a primeira.

Cálculo de engenharia térmica de um edifício: especificidades e fórmulas para realizar cálculos + exemplos práticos

Na tabela, indicamos o bolo de parede começando do lado de fora - selecionamos o material e sua espessura. Com isso, de fato, todo o cálculo é concluído. Abaixo da tabela está o resultado do cálculo. Se alguma das condições não for atendida, alteramos a espessura do material ou o próprio material até que os dados estejam em conformidade com os documentos regulamentares.

Se você quiser ver o algoritmo de cálculo, clique no botão "Relatório" na parte inferior da página do site.

5.1 A sequência geral de execução do cálculo térmico

  1. NO
    de acordo com o parágrafo 4 deste manual
    determinar o tipo de construção e as condições, de acordo com
    que deve ser contado Rcerca detr.

  2. Definir
    Rcerca detr:

  • sobre
    fórmula (5), se o edifício for calculado
    para sanitários e higiênicos e confortáveis
    condições;

  • sobre
    fórmula (5a) e tabela. 2 se o cálculo deve
    ser conduzido com base em condições de economia de energia.

  1. Compor
    equação de resistência total
    estrutura envolvente com um
    desconhecido pela fórmula (4) e equacionar
    seu Rcerca detr.

  2. Calcular
    espessura desconhecida da camada de isolamento
    e determinar a espessura total da estrutura.
    Ao fazê-lo, é necessário levar em conta os típicos
    espessuras da parede externa:

  • espessura
    paredes de tijolos devem ser um múltiplo
    tamanho do tijolo (380, 510, 640, 770 mm);

  • espessura
    painéis de parede exterior são aceitos
    250, 300 ou 350 milímetros;

  • espessura
    painéis sanduíche são aceitos
    igual a 50, 80 ou 100 mm.

Fatores que afetam a TN

Cálculo térmico de um edifício: um guia passo a passo com exemplos e fórmulas
Isolamento térmico - interno ou externo - reduz significativamente a perda de calor

A perda de calor é influenciada por muitos fatores:

  • Fundação - a versão isolada retém o calor na casa, a não isolada permite até 20%.
  • Parede - concreto poroso ou concreto de madeira tem um rendimento muito menor do que uma parede de tijolos. O tijolo de barro vermelho retém o calor melhor do que o tijolo de silicato. A espessura da divisória também é importante: uma parede de tijolos de 65 cm de espessura e concreto de espuma de 25 cm de espessura têm o mesmo nível de perda de calor.
  • Aquecimento - o isolamento térmico muda significativamente a imagem. O isolamento externo com espuma de poliuretano - uma folha de 25 mm de espessura - é igual em eficiência à segunda parede de tijolos de 65 cm de espessura. A cortiça interna - uma folha de 70 mm - substitui 25 cm de concreto de espuma. Não é em vão que os especialistas dizem que o aquecimento eficaz começa com o isolamento adequado.
  • Telhado - construção inclinada e sótão isolado reduzem as perdas. Um telhado plano feito de lajes de concreto armado transmite até 15% do calor.
  • Área envidraçada - a condutividade térmica do vidro é muito alta. Não importa quão apertadas sejam as molduras, o calor escapa através do vidro. Quanto mais janelas e quanto maior a sua área, maior a carga térmica no edifício.
  • Ventilação - o nível de perda de calor depende do desempenho do dispositivo e da frequência de uso. O sistema de recuperação permite reduzir um pouco as perdas.
  • A diferença entre a temperatura externa e interna da casa - quanto maior, maior a carga.
  • A distribuição de calor dentro do edifício - afeta o desempenho de cada quarto. As salas dentro do prédio esfriam menos: nos cálculos, a temperatura confortável aqui é considerada +20 C.Os quartos finais esfriam mais rápido - a temperatura normal aqui será de +22 C. Na cozinha, basta aquecer o ar até +18 C, pois há muitas outras fontes de calor aqui: fogão, forno, geladeira.

Influência do entreferro

No caso em que lã mineral, lã de vidro ou outro isolamento de laje é usado como aquecedor em uma alvenaria de três camadas, é necessário instalar uma camada ventilada de ar entre a alvenaria externa e o isolamento. A espessura desta camada deve ser de pelo menos 10 mm e, de preferência, 20-40 mm. É necessário drenar o isolamento, que fica molhado do condensado.

Esta camada de ar não é um espaço fechado, portanto, se estiver presente no cálculo, é necessário levar em consideração os requisitos da cláusula 9.1.2 da SP 23-101-2004, a saber:

a) camadas estruturais localizadas entre o entreferro e a superfície externa (no nosso caso, trata-se de um tijolo decorativo (besser)) não são levadas em consideração no cálculo da engenharia térmica;

b) na superfície da estrutura voltada para a camada ventilada pelo ar externo, deve-se tomar o coeficiente de transferência de calor αext = 10,8 W/(m°C).

Parâmetros para realizar cálculos

Para realizar o cálculo de calor, são necessários parâmetros iniciais.

Eles dependem de uma série de características:

  1. Finalidade do edifício e seu tipo.
  2. Orientação das estruturas de fechamento verticais em relação à direção dos pontos cardeais.
  3. Parâmetros geográficos da futura casa.
  4. O volume do edifício, seu número de andares, área.
  5. Tipos e dados dimensionais de aberturas de portas e janelas.
  6. Tipo de aquecimento e seus parâmetros técnicos.
  7. O número de residentes permanentes.
  8. Material das estruturas de proteção verticais e horizontais.
  9. Tetos do piso superior.
  10. Instalações de água quente.
  11. Tipo de ventilação.

Outras características de projeto da estrutura também são levadas em consideração no cálculo. A permeabilidade ao ar das envolventes dos edifícios não deve contribuir para o arrefecimento excessivo no interior da habitação e reduzir as características de blindagem térmica dos elementos.

O alagamento das paredes também causa perda de calor e, além disso, acarreta umidade, o que afeta negativamente a durabilidade do edifício.

No processo de cálculo, em primeiro lugar, são determinados os dados térmicos dos materiais de construção, a partir dos quais são feitos os elementos envolventes da estrutura. Além disso, a resistência à transferência de calor reduzida e a conformidade com seu valor padrão devem ser determinadas.

Conceitos de carga térmica

Cálculo térmico de um edifício: um guia passo a passo com exemplos e fórmulas
O cálculo da perda de calor é realizado separadamente para cada sala, dependendo da área ou volume

O aquecimento ambiente é a compensação da perda de calor. Através das paredes, fundações, janelas e portas, o calor é gradualmente removido para o exterior. Quanto mais baixa for a temperatura exterior, mais rápida será a transferência de calor para o exterior. Para manter uma temperatura confortável no interior do edifício, são instalados aquecedores. Seu desempenho deve ser alto o suficiente para cobrir a perda de calor.

A carga térmica é definida como a soma das perdas de calor do edifício, igual à potência de aquecimento necessária. Tendo calculado quanto e como a casa perde calor, eles descobrirão a potência do sistema de aquecimento. O valor total não é suficiente. Uma divisão com 1 janela perde menos calor do que uma divisão com 2 janelas e varanda, pelo que o indicador é calculado para cada divisão separadamente.

Ao calcular, certifique-se de levar em consideração a altura do teto. Se não exceder 3 m, o cálculo é realizado pelo tamanho da área. Se a altura for de 3 a 4 m, a vazão é calculada em volume.

Projetos de parede típicos

Analisaremos opções de vários materiais e várias variações da “torta”, mas para começar, vale mencionar a opção mais cara e extremamente rara hoje - uma parede de tijolos maciços. Para Tyumen, a espessura da parede deve ser de 770 mm ou três tijolos.

bar

Em contraste, uma opção bastante popular é um feixe de 200 mm. A partir do diagrama e da tabela abaixo, torna-se óbvio que uma viga para um edifício residencial não é suficiente. A questão permanece, é suficiente isolar as paredes externas com uma folha de lã mineral de 50 mm de espessura?

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Nome do material Largura, m λ1, W/(m × °C) R1, m2×°С/W
Forro de madeira macia 0,01 0,15 0,01 / 0,15 = 0,066
Ar 0,02
Ecover Padrão 50 0,05 0,04 0,05 / 0,04 = 1,25
Viga de pinho 0,2 0,15 0,2 / 0,15 = 1,333

Substituindo nas fórmulas anteriores, obtemos a espessura necessária do isolamento δut = 0,08m = 80mm.

Conclui-se que o isolamento em uma camada de lã mineral de 50 mm não é suficiente, é necessário isolar em duas camadas com sobreposição.

Para os amantes de casas de madeira picadas, cilindradas, coladas e outros tipos. Você pode levar em consideração qualquer espessura de paredes de madeira disponíveis e garantir que, sem isolamento externo durante os períodos frios, você congele com custos iguais de energia térmica ou gaste mais em aquecimento. Infelizmente, milagres não acontecem.

Também vale a pena notar a imperfeição das juntas entre as toras, o que inevitavelmente leva à perda de calor. Na foto do termovisor, o canto da casa foi tirado de dentro.

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Bloco de argila expandido

A próxima opção também ganhou popularidade recentemente, um bloco de argila expandida de 400 mm com revestimento de tijolos. Descubra a espessura do isolamento necessário nesta opção.

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Nome do material Largura, m λ1, W/(m × °C) R1, m2×°С/W
Tijolo 0,12 0,87 0,12 / 0,87 = 0,138
Ar 0,02
Ecover Padrão 50 0,05 0,04 0,05 / 0,04 = 1,25
Bloco de argila expandido 0,4 0,45 0,4 / 0,45 = 0,889

Substituindo nas fórmulas anteriores, obtemos a espessura necessária do isolamento δut = 0,094 m = 94 mm.

Para alvenaria de bloco de argila expandida com revestimento de tijolo, é necessário isolamento mineral de 100 mm de espessura.

bloco de gás

Bloco de gás 400 mm com isolamento e reboco utilizando a tecnologia "fachada molhada". O tamanho do gesso externo não está incluído no cálculo devido à extrema pequenez da camada. Além disso, devido à geometria correta dos blocos, reduziremos a camada de gesso interno para 1 cm.

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Nome do material Largura, m λ1, W/(m × °C) R1, m2×°С/W
Ecover Padrão 50 0,05 0,04 0,05 / 0,04 = 1,25
Porevit BP-400 (D500) 0,4 0,12 0,4 / 0,12 = 3,3
Gesso 0,01 0,87 0,01 / 0,87 = 0,012

Substituindo nas fórmulas anteriores, obtemos a espessura necessária do isolamento δut = 0,003 m = 3 mm.

Aqui a conclusão sugere-se: o bloco Porevit com uma espessura de 400 mm não requer isolamento do exterior, basta reboco externo e interno ou acabamento com painéis de fachada.

Determinando a espessura do isolamento da parede

Determinação da espessura da envolvente do edifício. Dados iniciais:

  1. Área de construção - Sredny
  2. Finalidade do edifício - Residencial.
  3. Tipo de construção - três camadas.
  4. Umidade padrão da sala - 60%.
  5. A temperatura do ar interno é de 18°С.

número da camada

Nome da camada

espessura

1

Gesso

0,02

2

Alvenaria (caldeirão)

X

3

Isolamento (poliestireno)

0,03

4

Gesso

0,02

2 Procedimento de cálculo.

Realizo o cálculo de acordo com o SNiP II-3-79 * “Padrões de design. Engenharia de calor de construção”

A) Eu determino a resistência térmica necessária Ro(tr) de acordo com a fórmula:

Ro(tr)=n(tv-tn)/(Δtn*αv) , onde n é o coeficiente que é escolhido tendo em conta a localização da superfície exterior da estrutura envolvente em relação ao ar exterior.

n=1

tn é o inverno t calculado do ar externo, tomado de acordo com o parágrafo 2.3 do SNiPa “Engenharia de aquecimento de construção”.

Eu aceito condicionalmente 4

Eu determino que tн para uma dada condição é tomada como a temperatura calculada do primeiro dia mais frio: tн=tx(3); tx(1)=-20°C; tx(5)=-15°С.

tx(3)=(tx(1) + tx(5))/2=(-20+(-15))/2=-18°C; tn=-18°C.

Δtn é a diferença normativa entre estanho ar e estanho na superfície da envolvente do edifício, Δtn=6°C de acordo com a tabela. 2

αv - coeficiente de transferência de calor da superfície interna da estrutura da cerca

αv=8,7 W/m2°C (de acordo com a Tabela 4)

Ro(tr)=n(tv-tn)/(Δtn*αv)=1*(18-(-18)/(6*8,7)=0,689(m2°C/W)

B) Determine Rcerca de=1/αv+R1+R2+R3+1/αn , onde αn é o fator de transferência de calor, para condições de inverno da superfície externa do invólucro. αн=23 W/m2°С de acordo com a tabela. 6#camada

 

Nome do material

número de item

ρ, kg/m3

σ, m

λ

S

1

Argamassa de cal-areia

73

1600

0,02

0,7

8,69

2

Kotelets

98

1600

0,39

1,16

12,77

3

isopor

144

40

X

0,06

0,86

4

Solução complexa

72

1700

0,02

0,70

8,95

Para preencher a tabela, determino as condições de funcionamento da estrutura envolvente, em função das zonas de humidade e do regime húmido das instalações.

1 O regime de umidade do local é normal de acordo com a tabela. 1

2 Zona de umidade - seca

Eu determino as condições de operação → A

R1=σ11\u003d 0,02 / 0,7 \u003d 0,0286 (m2 ° C / W)

R222=0,39/1,16= 0,3362

R333 =X/0,06 (m2°C/W)

R444 \u003d 0,02 / 0,7 \u003d 0,0286 (m2 ° C / W)

Rcerca de=1/αv+R1+R2+1/αn = 1/8,7+0,0286 + 0,3362+X/0,06 +0,0286+1/23 = 0,518+X/0,06

eu aceito rscerca de= Ro(tr)=0,689m2°C/W

0,689=0,518+X/0,06

Xtr\u003d (0,689-0,518) * 0,06 \u003d 0,010 (m)

Eu aceito construtivamente σ1(f)=0,050 m

R1(φ)= σ1(f)/λ1=0,050/0,060=0,833 (m2°C/W)

3 Determino a inércia da envolvente do edifício (massividade).

D=R1*S1+ R2*S2+ R3*S3=0,029*8,69+0,3362*12,77+0,833*0,86+0,0286*8,95 = 5,52

Conclusão: a estrutura de fechamento da parede é feita de pedra calcária ρ = 2000kg/m3, 0,390 m de espessura, isolada com espuma plástica de 0,050 m de espessura, o que garante as condições normais de temperatura e umidade das instalações e atende aos requisitos sanitários e higiênicos para as mesmas .

Perdas por ventilação da casa

O parâmetro chave neste caso é a taxa de troca de ar. Desde que as paredes da casa sejam permeáveis ​​ao vapor, esse valor é igual a um.

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A penetração de ar frio na casa é realizada através da ventilação de suprimento. A ventilação de exaustão ajuda a escapar o ar quente. Reduz as perdas através do trocador de calor-recuperador de ventilação. Não permite que o calor escape junto com o ar de saída e aquece os fluxos de entrada

Existe uma fórmula pela qual a perda de calor através do sistema de ventilação é determinada:

Qv \u003d (V x Kv: 3600) x P x C x dT

Aqui os símbolos significam o seguinte:

  1. Qv - perda de calor.
  2. V é o volume da sala em mᶾ.
  3. P é a densidade do ar. seu valor é considerado igual a 1,2047 kg/mᶾ.
  4. Kv - a frequência de troca de ar.
  5. C é a capacidade calorífica específica. É igual a 1005 J/kg x C.

Com base nos resultados deste cálculo, é possível determinar a potência do gerador de calor do sistema de aquecimento. Em caso de valor de potência muito alto, um dispositivo de ventilação com trocador de calor pode se tornar uma saída para a situação. Considere alguns exemplos de casas feitas de diferentes materiais.

Documentos regulamentares necessários para o cálculo:

  • SNiP 23-02-2003 (SP 50.13330.2012). "Proteção térmica de edifícios". Edição atualizada de 2012.
  • SNiP 23-01-99* (SP 131.13330.2012). "Climatologia da construção". Edição atualizada de 2012.
  • SP 23-101-2004."Projeto de proteção térmica de edifícios".
  • GOST 30494-2011 Edifícios residenciais e públicos. Parâmetros do microclima interior.

Dados iniciais para cálculo:

  1. Determinamos a zona climática em que vamos construir uma casa. Abrimos o SNiP 23-01-99 *. "Climatologia da construção", encontramos a tabela 1. Nesta tabela encontramos nossa cidade (ou a cidade localizada o mais próximo possível do canteiro de obras), por exemplo, para construção em uma vila localizado próximo à cidade de Murom, vamos levar indicadores da cidade de Murom! da coluna 5 - "Temperatura do ar do período de cinco dias mais frio, com probabilidade de 0,92" - "-30 ° C";
  2. Determinamos a duração do período de aquecimento - abra a tabela 1 no SNiP 23-01-99 * e na coluna 11 (com uma temperatura externa média diária de 8 ° C) a duração é zht = 214 dias;
  3. Determinamos a temperatura externa média para o período de aquecimento, para isso, na mesma tabela 1 SNIP 23-01-99 *, selecione o valor na coluna 12 - tht \u003d -4,0 ° С.
  4. A temperatura interna ideal é obtida de acordo com a tabela 1 em GOST 30494-96 - tonalidade = 20 ° C;

Então, precisamos decidir sobre o design da própria parede. Como as casas anteriores eram construídas com um único material (tijolo, pedra, etc.), as paredes eram muito grossas e maciças. Mas, com o desenvolvimento da tecnologia, as pessoas têm novos materiais com muito boa condutividade térmica, o que possibilitou reduzir significativamente a espessura das paredes do principal (material de rolamento) adicionando uma camada isolante de calor, assim surgiram paredes multicamadas.

Existem pelo menos três camadas principais em uma parede multicamada:

  • 1 camada - parede de suporte - sua finalidade é transferir a carga das estruturas sobrejacentes para a fundação;
  • 2 camadas - isolamento térmico - sua finalidade é reter o calor dentro da casa o máximo possível;
  • 3ª camada - decorativa e protetora - sua finalidade é deixar a fachada da casa bonita e ao mesmo tempo proteger a camada de isolamento dos efeitos do ambiente externo (chuva, neve, vento, etc.);

Considere para o nosso exemplo a seguinte composição de parede:

  • 1ª camada - aceitamos a parede portante de blocos de concreto aerado com 400 mm de espessura (aceitamos construtivamente - levando em consideração o fato de que as vigas do piso repousarão sobre ela);
  • 2ª camada - realizamos a partir de uma placa de lã mineral, determinamos sua espessura por cálculo termotécnico!
  • 3ª camada - aceitamos revestimento de tijolo de silicato, espessura de camada 120 mm;
  • 4ª camada - como por dentro nossa parede será coberta com uma camada de argamassa de cimento-areia, também a incluiremos no cálculo e definiremos sua espessura em 20 mm;

Cálculo de energia térmica com base no volume da sala

Este método de determinação da carga térmica em sistemas de aquecimento é menos universal que o primeiro, pois se destina ao cálculo de salas com tetos altos, mas não leva em consideração que o ar sob o teto é sempre mais quente que na parte inferior da sala e, portanto, a quantidade de perda de calor variará regionalmente.

A saída de calor do sistema de aquecimento para um edifício ou sala com tetos acima do padrão é calculada com base na seguinte condição:

Q=V*41W (34W),

onde V é o volume externo da sala em m?,

E 41 W é a quantidade específica de calor necessária para aquecer um metro cúbico de um edifício padrão (em uma casa de painéis). Se a construção for realizada com materiais de construção modernos, o indicador específico de perda de calor geralmente é incluído nos cálculos com um valor de 34 watts.

Ao usar o primeiro ou segundo método de cálculo da perda de calor de um edifício por um método ampliado, você pode usar fatores de correção que, em certa medida, refletem a realidade e a dependência da perda de calor de um edifício, dependendo de vários fatores.

  1. Tipo de vidro:
  • pacote triplo 0,85,
  • duplo 1,0,
  • dupla encadernação 1.27.
  1. A presença de janelas e portas de entrada aumenta a quantidade de perda de calor em casa em 100 e 200 watts, respectivamente.
  2. Características de isolamento térmico de paredes externas e sua permeabilidade ao ar:
  • materiais de isolamento térmico modernos 0,85
  • padrão (dois tijolos e isolamento) 1.0,
  • propriedades de isolamento térmico baixas ou espessura de parede insignificante 1,27-1,35.
  1. A porcentagem da área da janela para a área da sala: 10% -0,8, 20% -0,9, 30% -1,0, 40% -1,1, 50% -1,2.
  2. O cálculo para um edifício residencial individual deve ser feito com um fator de correção de cerca de 1,5, dependendo do tipo e das características das estruturas de piso e cobertura utilizadas.
  3. Temperatura externa estimada no inverno (cada região tem sua própria, determinada pelos padrões): -10 graus 0,7, -15 graus 0,9, -20 graus 1,10, -25 graus 1,30, -35 graus 1, 5.
  4. As perdas de calor também crescem dependendo do aumento do número de paredes externas de acordo com a seguinte relação: uma parede - mais 10% da saída de calor.

Mas, no entanto, é possível determinar qual método fornecerá um resultado preciso e realmente correto da potência térmica do equipamento de aquecimento somente após um cálculo térmico preciso e completo do edifício.

Tipos de cargas térmicas

Cálculo térmico de um edifício: um guia passo a passo com exemplos e fórmulas
Os cálculos levam em consideração as temperaturas médias sazonais

As cargas térmicas são de natureza diferente.Há um certo nível constante de perda de calor associado à espessura da parede, a estrutura do telhado. Existem temporários - com uma diminuição acentuada da temperatura, com ventilação intensiva. O cálculo de toda a carga térmica também leva isso em consideração.

Cargas sazonais

A chamada perda de calor associada ao clima. Esses incluem:

  • a diferença entre a temperatura do ar exterior e interior;
  • velocidade e direção do vento;
  • a quantidade de radiação solar - com alta insolação do edifício e um grande número de dias ensolarados, mesmo no inverno a casa esfria menos;
  • umidade do ar.
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A carga sazonal distingue-se por uma programação anual variável e uma programação diária constante. A carga de calor sazonal é aquecimento, ventilação e ar condicionado. As duas primeiras espécies são referidas como inverno.

térmica permanente

Cálculo térmico de um edifício: um guia passo a passo com exemplos e fórmulas
Equipamentos de refrigeração industrial geram grandes quantidades de calor

Fornecimento de água quente durante todo o ano e dispositivos tecnológicos estão incluídos. Este último é importante para empresas industriais: digestores, refrigeradores industriais, câmaras de vapor emitem uma enorme quantidade de calor.

Em edifícios residenciais, a carga no abastecimento de água quente torna-se comparável à carga de aquecimento. Esse valor muda pouco durante o ano, mas varia muito dependendo da hora do dia e do dia da semana. No verão, o consumo de AQS é reduzido em 30%, já que a temperatura da água no abastecimento de água fria é 12 graus mais alta do que no inverno. Durante a estação fria, o consumo de água quente aumenta, principalmente nos finais de semana.

calor seco

O modo de conforto é determinado pela temperatura e umidade do ar.Esses parâmetros são calculados usando os conceitos de calor seco e calor latente. Seco é um valor medido com um termômetro seco especial. É afetado por:

  • vidros e portas;
  • cargas de sol e calor para aquecimento de inverno;
  • divisórias entre salas com diferentes temperaturas, pisos acima do espaço vazio, tetos sob sótãos;
  • rachaduras, fendas, fendas em paredes e portas;
  • dutos de ar fora das áreas aquecidas e ventilação;
  • equipamento;
  • pessoas.

Pisos em uma fundação de concreto, paredes subterrâneas não são levados em consideração nos cálculos.

Calor latente

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A umidade na sala aumenta a temperatura no interior

Este parâmetro determina a umidade do ar. A fonte é:

  • equipamento - aquece o ar, reduz a umidade;
  • as pessoas são uma fonte de umidade;
  • correntes de ar que passam por rachaduras e fendas nas paredes.

Padrões de temperatura ambiente

Antes de realizar qualquer cálculo dos parâmetros do sistema, é necessário, no mínimo, conhecer a ordem dos resultados esperados, e também ter características padronizadas de alguns valores tabulares que devem ser substituídos em fórmulas ou ser guiados por elas.

Ao realizar cálculos de parâmetros com tais constantes, pode-se confiar na confiabilidade do parâmetro dinâmico ou constante desejado do sistema.

Cálculo de engenharia térmica de um edifício: especificidades e fórmulas para realizar cálculos + exemplos práticos
Para instalações de diversas finalidades, existem normas de referência para os regimes de temperatura de instalações residenciais e não residenciais. Essas normas estão consagradas nos chamados GOSTs.

Para um sistema de aquecimento, um desses parâmetros globais é a temperatura ambiente, que deve ser constante independente do período do ano e das condições ambientais.

De acordo com a regulamentação das normas e normas sanitárias, existem diferenças de temperatura em relação aos períodos de verão e inverno do ano. O sistema de ar condicionado é responsável pelo regime de temperatura da sala na temporada de verão, o princípio de seu cálculo é descrito em detalhes neste artigo.

Mas a temperatura ambiente no inverno é fornecida pelo sistema de aquecimento. Portanto, estamos interessados ​​nas faixas de temperatura e suas tolerâncias de desvio para o inverno.

A maioria dos documentos regulatórios estipula as seguintes faixas de temperatura que permitem que uma pessoa se sinta confortável em uma sala.

Para instalações não residenciais do tipo escritório até 100 m2:

  • 22-24°C - temperatura ideal do ar;
  • 1°C - flutuação admissível.

Para instalações do tipo escritório com área superior a 100 m2, a temperatura é de 21 a 23°C. Para instalações não residenciais de tipo industrial, as faixas de temperatura variam muito dependendo da finalidade das instalações e das normas de proteção trabalhista estabelecidas.

Cálculo de engenharia térmica de um edifício: especificidades e fórmulas para realizar cálculos + exemplos práticos
A temperatura ambiente confortável para cada pessoa é “própria”. Alguém gosta de estar muito quente na sala, alguém fica confortável quando a sala está fria - é tudo bastante individual

Quanto às instalações residenciais: apartamentos, casas particulares, propriedades, etc., existem certas faixas de temperatura que podem ser ajustadas de acordo com os desejos dos moradores.

E ainda, para instalações específicas de um apartamento e uma casa, temos:

  • 20-22°С - residencial, incluindo infantil, quarto, tolerância ± 2°С -
  • 19-21°C - cozinha, banheiro, tolerância ± 2°C;
  • 24-26°С - banheiro, chuveiro, piscina, tolerância ±1°С;
  • 16-18°С - corredores, corredores, escadas, depósitos, tolerância +3°С

É importante notar que existem alguns parâmetros mais básicos que afetam a temperatura na sala e que você precisa se concentrar ao calcular o sistema de aquecimento: umidade (40-60%), concentração de oxigênio e dióxido de carbono no ar (250: 1), a velocidade de movimento das massas de ar (0,13-0,25 m/s), etc.

Cálculo das características de proteção térmica normalizada e específica do edifício

Antes de proceder aos cálculos, destacamos alguns trechos da literatura regulatória.

A Cláusula 5.1 da SP 50.13330.2012 estabelece que a blindagem térmica da edificação deve atender aos seguintes requisitos:

  1. Resistência reduzida à transferência de calor do invólucro individual
    estruturas não devem ser inferiores aos valores normalizados (elemento por elemento
    requisitos).
  2. A característica de proteção térmica específica do edifício não deve exceder
    valor normalizado (requisito complexo).
  3. A temperatura nas superfícies internas das estruturas envolventes deve
    não ser inferior aos valores mínimos permitidos (sanitários e higiênicos
    requerimento).
  4. Os requisitos para a proteção térmica do edifício serão cumpridos enquanto
    cumprimento das condições 1,2 e 3.

Cláusula 5.5 da SP 50.13330.2012. O valor normalizado da característica de proteção térmica específica do edifício, k(tr ⁄ vol), W ⁄ (m³ × °С), deve ser tomado dependendo do volume aquecido do edifício e dos graus-dia do período de aquecimento de a área de construção de acordo com a Tabela 7, levando em consideração
notas.

Tabela 7. Valores normalizados das características específicas de proteção térmica do edifício:

Volume aquecido
edifícios, Vot, m³
Valores k(tr ⁄ vol), W ⁄ (m² × °C), em valores GSOP, °C × dia ⁄ ano
1000 3000 5000 8000 12000
150 1,206 0,892 0,708 0,541 0,321
300 0,957 0,708 0,562 0,429 0,326
600 0,759 0,562 0,446 0,341 0,259
1200 0,606 0,449 0,356 0,272 0,207
2500 0,486 0,360 0,286 0,218 0,166
6000 0,391 0,289 0,229 0,175 0,133
15 000 0,327 0,242 0,192 0,146 0,111
50 000 0,277 0,205 0,162 0,124 0,094
200 000 0,269 0,182 0,145 0,111 0,084

Lançamos o "Cálculo das características específicas de blindagem térmica do edifício":

Cálculo de engenharia térmica de um edifício: especificidades e fórmulas para realizar cálculos + exemplos práticos

Como você pode ver, parte dos dados iniciais são salvos do cálculo anterior.Na verdade, esse cálculo faz parte do cálculo anterior. Os dados podem ser alterados.

Usando os dados do cálculo anterior, para mais trabalho é necessário:

  1. Adicione um novo elemento de construção (botão Adicionar novo).
  2. Ou selecione um elemento pronto do diretório (botão "Selecionar do diretório"). Vamos escolher a Construção nº 1 do cálculo anterior.
  3. Preencha a coluna "Volume aquecido do elemento, m³" e "Área do fragmento da estrutura envolvente, m²".
  4. Pressione o botão "Cálculo da característica de proteção térmica específica".

Obtemos o resultado:

Cálculo de engenharia térmica de um edifício: especificidades e fórmulas para realizar cálculos + exemplos práticos

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