Теплотехнический расчет ограждающих конструкций в программе LIT THERMO ENGINEER, скачать

теплотехнический расчет ограждающих конструкций - программа LIT THERMO ENGINEER

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций — это важная часть при проектировании домов и иных сооружений. Ограждающие конструкции должны обеспечивать оптимальный микроклимат, тепловую защиту и защиту от переувлажнения.

Для того, чтобы стены дома были прочными, а все входящие в пирог конструкции компоненты сбалансированными, необходимо подбирать строительные материалы надлежащих качества и свойств.

В данном обзоре подробно рассмотрены все особенности теплотехнического расчета ограждающих конструкций, а в качестве полезного инструмента, упрощающего все эти расчеты, выступит программа LIT THERMO ENGINEER.

Расчет приведенного сопротивления теплопередаче, профилей температуры, влажности и зоны влагоконденсации

Прежде чем приступать к теплотехническому расчету, отметим, какие документы взяты за основу вычислений в рассматриваемой программе LIT THERMO ENGINEER: 

  1. СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003».
  2. СП 230.1325800.2015 «Конструкции ограждающие зданий. Характеристики теплотехнических неоднородностей».
  3. СП 131.13330.2012 «Строительная Климатология. Актуализированная версия СНиП 23-01-99».

Запускаем программу (ссылка на скачивание и описание установки в конце обзора). В открывшемся окне вбираем первый расчет и переходим к нему:

запускаем программу LIT THERMO ENGINEER
Расчет приведенного сопротивления теплопередаче

Теперь перейдем к вводу основных параметров с подробным описанием в соответствии с нормативными документами.

Первая зона для ввода данных — «Условия окружающей среды». Здесь указываются климатические параметры региона, для которого производится расчет:

условия окружающей среды Нажав кнопку изменить, вы можете выбрать нужный регион Российской Федерации. Все данные взяты из СП 131.13330.2012 «Строительная Климатология. Актуализированная версия СНиП 23-01-99».
Для выборного региона выдается: градусо-сутки отопительного периода (ГСОП) — показатель, равный произведению разности температуры внутреннего воздуха и средней температуры наружного воздуха за отопительный период на продолжительность отопительного периода; Rтр — нормируемое сопротивление теплопередаче; nt — коэффициент, который рассчитывается по формуле 5.3 из СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003».
Далее указываются: температура и влажность окружающего воздуха наиболее холодной пятидневки, температура и влажность внутри помещения. Все эти данные можно вручную корректировать или оставить по умолчанию согласно СНиП и СанПиН.

В следующем блоке вводятся данные о типе здания и ограждающей конструкции.

По типу здания подразделяются на:

  • Жилые, гостиницы и общежития, лечебно-профилактические и детские учреждения, школы, интернаты.
  • Общественные, административные и бытовые, производственные, вспомогательные и складские помещения.
  • Производственные помещения с сухим и нормальным режимом.

Типы ограждающих конструкций: стены, перекрытия, окна, двери, фонари.

Блок «Условия эксплуатации» дает следующий выбор:

  • Сухой материал (средние значения).
  • Условия эксплуатации А (СНиП).
  • Условия эксплуатации Б (СНиП).

Условия эксплуатации ограждающих конструкций в зависимости от влажностного режима помещений и зон влажности района строительства, необходимые для выбора теплотехнических показателей материалов наружных ограждений, следует устанавливать по таблице 2 (СП 50.13330.2012). Зоны влажности следует принимать по приложению В (СП 50.13330.2012).

В блоке «Геометрические характеристики» указываются:

  • Площадь фрагмента ограждающей конструкции (м²) — площадь фасада здания за вычетом суммарной площади светопроемов.
  • Отапливаемый объем элемента (м³) — объем помещения (или здания) в зависимости от конкретного фрагмента.

В следующем блоке окна программы указываются параметры здания (сооружения) с заданными по умолчанию коэффициентами теплопередачи.

Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции (СП 50.13330.2012, таблица 4):

Внутренняя поверхность ограждения Коэффициент теплоотдачи αв, Вт/(м² × °С)
1) Стен, полов, гладких потолков, потолков с выступающими ребрами при отношении высоты h ребер к расстоянию между гранями соседних ребер h ⁄ a ≤ 0,3 8,7
2) Потолков с выступающими ребрами при отношении h ⁄ a ≤ 0,3 7,6
3) Окон 8,0
4) Зенитных фонарей 9,9
Примечание — Коэффициент теплоотдачи αв внутренней поверхности ограждающих конструкций животноводческих и птицеводческих зданий следует принимать в соответствии с СП 106.13330.

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции (СП 50.13330.2012, таблица 6):

Наружная поверхность ограждающих конструкций Коэффициент теплоотдачи для зимних условий, αн, Вт/(м² × °С)
1) Наружных стен, покрытий, перекрытий над проездами и над холодными (без ограждающих стенок) подпольями в Северной строительно-климатической зоне 23
2) Перекрытий над холодными подвалами, сообщающимися с наружным воздухом, перекрытий над холодными (с ограждающими стенками) подпольями и холодными этажами в Северной строительно-климатической зоне 17
3) Перекрытий чердачных и над неотапливаемыми подвалами со световыми проемами в стенах, а также наружных стен с воздушной прослойкой, вентилируемой наружным воздухом 12
4) Перекрытий над неотапливаемыми подвалами и техническими, подпольями, не вентилируемых наружным воздухом 6

Следующий важный блок позволяет ввести параметры ограждающей конструкции послойно. Можно выбрать как заготовленные в программе конфигурации, так и составить индивидуальную послойную конструкцию. Рассмотрим, как это можно сделать:

Чтобы добавить свою конфигурацию ограждающей конструкции, необходимо нажать кнопу «Добавить». добавляем ограждающую конструкцию
Попадаем в редактор конструкций, разобраться в котором очень легко. Здесь указывается имя конструкции, вид ограждения и добавляются материалы слоев с указанием толщины в миллиметрах. Блок с выбором материалов слоев состоит из четырех окон: основной элемент стены; наличие внутреннего утепления или отделки (для заполнения этого пункта и последующих нужно поставить галочку в специальное поле); наличие наружного утепления; наличие наружной облицовки или отделки. При этом в каждом из рассмотренных участках может быть задано несколько слоев, задавая которые нужно придерживаться правила — последовательность расположения слоев определяется порядком изнутри наружу. редактор конструкций
Нажимаем кнопку с плюсиком в кружочке и попадаем в справочник материалов. Выбираем нужный материал и нажимаем кнопку «Добавить материал в конструкцию». Если нужного материала в списке не имеется, то можно добавить свой материал нажатием в данном окне кнопки с плюсиком в кружочке. справочник материалов
Добавляем еще один материал в ограждающую конструкцию. Указываем толщину материалов. После нажатия кнопки Сохранить, конструкция будет сформирована и сохранена. Завершая обзор данного блока, стоит обозначить роль кнопок со стрелками. С их помощью, если используется несколько материалов в одном слое, можно менять порядок расположения. Также важно понимать, какой материал в какой слой можно добавлять. Так, в представленном скриншоте, минеральный утеплитель включен в блок внутреннего утепления. Естественно это неправильно и нелогично. Такое утепление нужно задавать в блоке наружного утепления. Обращайте на это внимание при расчетах, так как по ошибке поместив нужные материалы в другом порядке, вы получите неверный результат. В дальнейших расчетах порядок будет изменен на правильный. сохраняем конструкцию

Остается последний блок «Элементы неоднородности», после которого можно переходить к итоговому расчету. На теплотехническую неоднородность конструкции влияют различные включения (элементы связи между слоями из материала), уменьшающие ее приведенное термическое сопротивление. В обзоре данный блок не будет заполняться. Но при необходимости более детального расчета, заполнить его не составит особого труда. Единственный ньюанс — обратите особое внимание на правильность указания вида ограждения при создании собственной конструкции (рассматривалось выше). Каждому виду ограждений относятся свои точечные включения и линейные неоднородности.

Производим расчет и получаем результат, который можно выгрузить в pdf формат.

Данные для расчета:

  • Данные для расчета в соответствии с СП 131.13330.2012: Российская Федерация, Московская область, Москва, ГСОП = 4551, Rтр = 2,99285 м²·°С ⁄ Вт, nt = 1.
  • Тип здания: Жилые, гостиницы и общежития, лечебно-профилактические, детские учреждения, школы, интернаты.
  • Тип ограждающей конструкции: Стены.
  • Температура воздуха внутри помещения, 20°С.
  • Влажность воздуха внутри помещения, 55%.
  • Температура окружающего воздуха, -25°С.
  • Влажность окружающего воздуха, 83%.
  • Условия эксплуатации: Сухой материал (средние значения).
  • Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности 8,7.
  • Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности 23.
  • Конструкция: Конструкция №1. Площадь фрагмента оболочки 10 м².
  • Материал слоя 1: Газо- и пенобетон на цементном вяжущем, плотность 400 кг ⁄ м³, толщина 400 мм.
  • Материал слоя 2: Плиты минераловатные из каменного волокна, плотность 60 кг ⁄ м³, толщина 200мм.
  • Элементы неоднородности отсутствуют.
расчет тепловой защиты ограждающей конструкции здания
Результат расчета

Результаты расчета:

Термическое сопротивление конструкции 9,35 м²·°С ⁄ Вт
Сопротивление теплопередаче конструкции 9,51 м²·°С ⁄ Вт
Тепловой поток через конструкцию 4,73 Вт ⁄ м²
Сопротивление паропроницаемости конструкции 2,31 м²·ч·Па ⁄ мг
Поток влаги через конструкцию 511,89 мг ⁄ м²
Выпадение конденсата Присутствует
Нормируемая удельная теплозащитная характеристика 0,8 Вт ⁄ м³·°С
Расчетная удельная теплозащитная характеристика 0,01 Вт ⁄ м³·°С
Требуемое сопротивление теплопередаче 2,99 м²·°С ⁄ Вт
Приведенное сопротивление теплопередаче 9,51 м²·°С ⁄ Вт

Сопротивления слоев:

Материал слоя Ri, м²·°С ⁄ Вт Rpi, м²·ч·Па ⁄ мг
1) Газо- и пенобетон на цементном вяжущем 3,64 1,74
2) Плиты минераловатные из каменного волокна 5,71 0,57

Анализировать полученные данные мы не будем, так как расшифровка всех параметров и результатов — это скорее тема отдельного полноценного материала. Поэтому сконцентрируемся на обзоре программы LIT THERMO ENGINEER и перейдем к следующему расчету.

Расчет нормируемой и удельной теплозащитной характеристики здания

Прежде чем переходить к расчетам, выделим несколько выдержек из нормативной литературы.

В пункте 5.1 СП 50.13330.2012 указано, что теплозащитная оболочка здания должна отвечать следующим требованиям:

  1. Приведенное сопротивление теплопередаче отдельных ограждающих
    конструкций должно быть не меньше нормируемых значений (поэлементные
    требования).
  2. Удельная теплозащитная характеристика здания должна быть не больше
    нормируемого значения (комплексное требование).
  3. Температура на внутренних поверхностях ограждающих конструкций должна
    быть не ниже минимально допустимых значений (санитарно-гигиеническое
    требование).
  4. Требования тепловой защиты здания будут выполнены при одновременном
    выполнении условий 1,2 и 3.

Удельная теплозащитная характеристика здания — это количество теплоты, равное потерям тепловой энергии через теплозащитную оболочку здания единицы отапливаемого объема в единицу времени при перепаде температуры в 1°С.

Пункт 5.5 СП 50.13330.2012. Нормируемое значение удельной теплозащитной характеристики здания, k(тр ⁄ об), Вт ⁄ (м³ × °С), следует принимать в зависимости от отапливаемого объема здания и градусо-суток отопительного периода района строительства по таблице 7 с учетом
примечаний.

Таблица 7. Нормируемые значения удельной теплозащитной характеристики здания:

Отапливаемый объем
здания, Vот, м³
Значения k(тр ⁄ об), Вт ⁄ (м² × °С), при значениях ГСОП, °С × сут ⁄ год
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

Запускаем «Расчет удельной теплозащитной характеристики здания»:

расчет нормируемой и удельной теплозащитной характеристики здания

Как видно, часть исходных данных сохранена из предыдущего расчета. По сути, данный расчет — это и есть часть предыдущего расчета. Данные можно изменить.

Используя данные из предыдущего расчета, для дальнейшей работы необходимо:

  1. Добавить новый элемент здания (кнопка «Добавить новый»).
  2. Или выбрать готовый элемент из справочника (кнопка «Выбрать из справочника»). Выберем Конструкцию №1 из предыдущего расчета.
  3. Заполнить графу «Отапливаемый объем элемента, м³» и «Площадь фрагмента ограждающей конструкции, м²».
  4. Нажать кнопку «Расчет удельной теплозащитной характеристики».

Получаем результат:

результат расчета удельной теплозащитной характеристики здания

Если вы проводили предыдущий расчет, то можно не пользоваться данным расчетом, так как данные по нормируемой и удельной теплозащитной характеристике просчитываются в первой программе.

Расчет расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию

Последний блок программы, как и предыдущий часть данных использует из первого расчета. При желании все параметры можно пересчитать под конкретный пример. Все пункты понятны и просты в заполнении.

Рабочее окно расчета:

расчет расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию

Для расчетов необходимо, чтобы были заполнены следующие графы:

  • Удельная теплозащитная характеристика здания.
  • Удельная вентиляционная характеристика здания.
  • Удельная характеристика бытовых тепловыделений здания.
  • Удельная характеристика теплопоступлений в здание от солнечной радиации.
  • Коэффициент снижения теплопоступлений за счет тепловой инерции ограждающих конструкций.
  • Коэффициент эффективности авторегулирования подачи теплоты в системах отопления.
  • Коэффициент, учитывающий снижения теплопотребления жилых зданий при наличии поквартирного учета тепловой энергии.
  • Коэффициент, учитывающий дополнительное теплопотребление системы отопления, связанное с дискретностью номинального теплового потока номенклатурного ряда отопительных приборов, их дополнительными теплопотерями через радиаторные участки ограждений, повышенной температурой воздуха в угловых помещениях, теплопотерями трубопроводов, проходящих через неотапливаемые помещения.
  • Средняя высота этажа здания.

Скачать программу теплотехнического расчета LIT THERMO ENGINEER

Программное обеспечение для выполнения теплотехнических расчетов ограждающих конструкций при проектировании зданий и сооружений LIT Thermo Engineer:

  • Версия: 1.2.5.
  • Последнее обновление: 27.09.2016.
  • Платформа: Windows 2000 / XP / Vista / 7 / 8 / 8.1 / 10.
  • Тип лицензии: Freeware.
  • Размер: 27,7 МБ.

Особенности программы:

  • Интеграция с САПР КОМПАС 3D.
  • Автономная работа или запуск из библиотеки САПР.
  • Возможность экспорта результатов расчета в формат PDF.

Процесс установки программы несложный.

установка LIT THERMO ENGINEER

Выделим основные этапы:

  1. Запуск установщика setup.exe.
  2. Выбор папки установки.
  3. Установка.

подписка на дзен