Для каждого строительного объекта выполняется комплекс теплотехнических расчетов, оцениваются ограждающие стены, цокольное и чердачное перекрытия.
Теплотехнический расчет ограждающих конструкций
Большая часть городских зданий эксплуатируется круглогодично, это означает, что в них должно быть комфортно и летом, и зимой. Создание системы отопления является недостаточной мерой для обеспечения тепла в помещении, так как оно будет быстро уходить через холодные ограждающие конструкции, но если их грамотной утеплить, то тепло останется внутри помещения.
Чтобы достигнуть этого эффекта используются материалы, которые обладают низким коэффициентом теплопроводности, то есть такие, которые плохо или медленно передают тепло. Например, алюминий является хорошим проводником тепла, его легко нагреть и также легко этот материал отдаст тепло обратно, соответственно использовать его в качестве утепления нецелесообразно, а пенопласт имеет показатель теплопроводность почти в 5 тысяч раз меньше, чем алюминий, этот материал практически не передает тепло, что позволяет использовать его в качестве теплоизоляционного.
Однако, многие теплоизоляционные материалы обладают низкой прочностью, и мы не можем использовать их в качестве несущих, а прочные материалы, такие как железо и бетон хорошо проводят тепло и не могут удержать его внутри помещения. Поэтому состав ограждающих конструкций формируются из нескольких слоев, которые работают совместно.
Суть теплотехнического расчета сводится к тому, чтобы определить толщину слоя утепления при выбранных параметрах:
- для начала составляем схему рассчитываемой конструкции, на которой указываем толщину слоев, теплопроводность материалов, при этом толщина слоя утепления остается неизвестной;
- находим требуемое сопротивление теплопередаче, исходя из температуры внутреннего воздуха, температуры наружного воздуха в отопительный период, продолжительности отопительного периода;
- зная требуемое сопротивление находим требуемую толщину слоя.
После проведения расчета рисуют график изменения температуры в толще конструкции и проверяют, не выпадает ли конденсат в толще утеплителя.
Рисунок 1. Пример теплотехнического расчета. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Критерии устойчивого развития
В архитектуре с каждым годом все больше внимания уделяется теме энергоэффективности. Помимо сметной стоимости объекта, заказчик хочет знать, какими будут расходы на содержание здания и отопление в том числе. Снизить эти расходы можно на этапе проектирования, за счет комплекса следующих мероприятий:
- проводят усиленное утепление конструкций, таким образом больше тепла останется внутри;
- рассматривают все возможные мосты холода, которые обычно возникают в местах крепления конструкций, разрабатывают альтернативные варианты утепления, уменьшают теплопотери через окна посредством заполнения инертным газом пространств между стеклами в стеклопакетах;
- устанавливают дополнительное оборудование, к примеру рекуператоры тепла, которые нагревают входящих воздух от уже отработанного;
- выбирают ориентацию основных помещений на юг и юго-восток, чтобы в течение дня воздух в комнатах прогревался естественным путем. При этом дополнительные помещения ориентируют на север.
Повышение энергоэффективности зданий стало сегодня важной задачей, которая связана и с проблемами экологии, и с разумным потреблением, и с затратами.
Рисунок 2. Пример системы рекуперации тепла. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Помимо того, разрабатывают проекты домов, которые могут сами вырабатывать энергию, а не только поглощать ее. К примеру, установив на крышах зданий солнечные батареи или ветряки, можно в течение дня накапливать значительные запасы энергии. Пока альтернативные источники энергии используются в качестве запасных и дополнительных.
Теплотехнический расчет выполняется и для однослойных, и для многослойных конструкций, он позволяет определить каким должно быть утепление здания, чтобы внутри была достигнута расчетная температура. Отопительный сезон во многих регионах занимает большую часть года, поэтому тема эффективного утепления весьма актуальна.
