Расчеты стены в excel

Теплотехнический расчет стены

Опубликовано 24 Июл 2016
Рубрика: Теплотехника | 13 комментариев

Стены зданий, защищают нас от ветра, осадков и часто служат несущими конструкциями для крыши. И все-таки главной функцией стен, как ограждающих конструкций, является защита человека от не комфортных температур (в основном низких) воздуха окружающего пространства.

Теплотехнический расчет стены определяет необходимые толщины слоев примененных материалов, обеспечивающие тепловую изоляцию помещений с точки зрения обеспечения комфортных санитарно-гигиенических условий для нахождения человека в здании и требований законодательства по энергосбережению.

Чем сильнее утеплены стены, тем меньше будущие эксплуатационные затраты на отопление здания, но при этом больше затраты на приобретение материалов при строительстве. До какой степени разумно утеплять ограждающие конструкции зависит от предполагаемого срока эксплуатации здания, целей, преследуемых инвестором строительства, и считается на практике в каждом случае индивидуально.

Санитарно-гигиенические требования определяют минимально допустимые сопротивления теплопередаче сечения стен, способные обеспечить комфорт в помещении. Эти требования следует обязательно выполнить при проектировании и строительстве! Обеспечение требований по энергосбережению позволит вашему проекту не только пройти экспертизу и потребует дополнительных разовых затрат при строительстве, но и обеспечит сокращение дальнейших затрат на отопление при эксплуатации.

Теплотехнический расчет в Excel многослойной стены.

Включаем MS Excel и начинаем рассмотрение примера теплотехнического расчета стены здания, строящегося в регионе — г. Москва.

Перед началом работы скачайте: СП 23-101-2004, СП 131. 13330.2012 и СП 50.13330.2012. Все перечисленные Своды Правил находятся в свободном доступе в Интернете.

В расчетном файле Excel в примечаниях к ячейкам со значениями параметров представлена информация, откуда следует брать эти значения, причем  не только указаны номера документов, но и, зачастую, номера таблиц и даже столбцов.

Задавшись размерами и материалами слоев стены, мы проверим её на соответствие санитарно-гигиеническим нормам и нормам энергосбережения, а также вычислим расчетные температуры на границах слоев.

Исходные данные:

1…7. Ориентируясь на ссылки в примечаниях к ячейкам D4-D10, заполняем первую часть таблицы исходными данными для вашего региона строительства.

8…15. Во вторую часть исходных данных в ячейки D12-D19 вносим параметры слоев наружной стены – толщины и коэффициенты теплопроводности.

Значения коэффициентов теплопроводности материалов вы можете запросить у продавцов, найти по ссылкам в примечаниях к ячейкам D13, D15, D17, D19 или просто поиском в Сети.

В рассматриваемом примере:

первый слой — листы гипсовые обшивочные (сухая штукатурка) с плотностью 1050 кг/м³;

второй слой — кирпичная кладка из сплошного глиняного обыкновенного кирпича (1800 кг/м³) на цементно-шлаковом растворе;

третий слой — плиты минераловатные из каменного волокна (25-50 кг/м3);

четвертый слой — полимерцементная штукатурка с сеткой из стекловолокна.

Результаты:

Теплотехнический расчет стены будем выполнять, основываясь на предположении, что примененные в конструкции материалы сохраняют теплотехническую однородность в направлении распространения теплового потока.

Расчет ведется по ниже представленным формулам:

16. ГСОП=(t_вр—t_{н ср})*Z

17. R_0э^тр=0,00035*ГСОП+1,4

Формула применима для теплотехнического расчета стен жилых зданий, детских и лечебно-профилактических учреждений. Для зданий иного назначения коэффициенты «0,00035» и «1,4» в формуле следует выбрать иными согласно Таблице 3 СП 50.13330.2012.

18. R_0с^тр=(t_вр—t_нр)/(Δt_в*α_в)

19. R₀=1/α_в+δ₁/λ₁+δ₂/λ₂+δ₃/λ₃+δ₄/λ₄+1/α_н

Должны выполняться условия: R₀>R_0с^тр и R₀>R_0э^тр.

Если не выполняется первое условие, то ячейка D24 автоматически будет залита красным цветом, сигнализируя пользователю о недопустимости применения выбранной конструкции стены. Если не выполняется  только второе условие, то ячейка D24 окрасится розовым цветом. Когда расчетное сопротивление теплопередачи больше нормативных значений, ячейка D24 окрашена в светло-желтый цвет.

20. t₁=t_вр— (t_вр— t_нр)/R₀*1/α_в

21. t₂=t_вр— (t_вр— t_нр)/R₀*(1/α_в+δ₁/λ₁)

22. t₃=t_вр— (t_вр— t_нр)/R₀*(1/α_в+δ₁/λ₁+δ₂/λ₂)

23. t₄=t_вр— (t_вр— t_нр)/R₀*(1/α_в+δ₁/λ₁+δ₂/λ₂+δ₃/λ₃)

24. t₅=t_вр— (t_вр— t_нр)/R₀*(1/α_в+δ₁/λ₁+δ₂/λ₂+δ₃/λ₃+δ₄/λ₄)

Теплотехнический расчет стены в Excel завершен.

Важное замечание.

Окружающий нас воздух содержит внутри себя воду. Чем выше температура воздуха, тем большее количество влаги он способен удерживать.

При 0˚С и 100% относительной влажности промозглый воздух ноября в наших широтах содержит в одном кубическом метре менее 5 граммов воды. В то же время раскаленный воздух в пустыне Сахара при +40˚С и всего 30% относительной влажности, удивительно, но удерживает внутри себя в 3 раза больше воды — более 15 г/м3.

Остывая и становясь холоднее, воздух не может удерживать внутри себя то количество влаги, что мог в более нагретом состоянии. В результате воздух выбрасывает из себя на прохладные внутренние поверхности стен капли влаги. Чтобы этого не происходило внутри помещений, следует при проектировании сечения стены обеспечить невозможность выпадения росы на внутренних поверхностях стен.

Так как средняя относительная влажность воздуха жилых помещений составляет 50…60%, то точка росы при температуре воздуха +22˚С составляет +11…14˚С. В нашем примере температура внутренней поверхности стены +20,4˚С обеспечивает невозможность образования росы.

Но роса может при достаточной гигроскопичности материалов образовываться внутри слоев стены и, особенно, на границах слоев! Замерзая, вода расширяется и разрушает материалы стен.

В рассмотренном выше примере точка с температурой 0˚С находится внутри слоя утеплителя и достаточно близко к наружной поверхности стены. В этой точке на схеме в начале статьи, отмеченной желтым цветом, температура меняет свое значение с положительного на отрицательное. Получается, что кирпичная кладка никогда в своей жизни не будет находиться под воздействием отрицательных температур. Это будет способствовать обеспечению долговечности стен здания.

Если мы поменяем в примере местами второй и третий слои – утеплим стену изнутри, то получим не одну, а две границы слоев в области отрицательных температур и наполовину промороженную кирпичную кладку. Убедитесь в этом самостоятельно, выполнив теплотехнический расчет стены. Напрашивающиеся выводы очевидны.

Ссылка на скачивание файла: teplotekhnicheskij-raschet-steny (xls 106,0KB).

Другие статьи автора блога

На главную

Статьи с близкой тематикой

Отзывы

расчет объема и веса кладки, штук камня, литров раствора — расчет количества блоков газобетона и керакама — по фасадной высоте стен, и длинне стен в плане

глубокий твик простенького исходника POROTHERM+Calculation.xls

была изначально примитивная чисто закупочная поротермовская табличка — дополнил сырой продукт необходимым — объемы, тонны, кубы, штуки, литры, площадь треугольников фронтонов, длинна перемычек с опиранием, и конечно же обычный советский кирпич.

ЧТО ВВОДИТЬ :

высоту стены по фасаду, длину стены в плане, штук таких стен — все, больше ничего ненадо…

…ширина стен — лист сам считает весь расход сразу на 4 ширины керамики (газобетон аналогичен ей), и на 5 вариантов ширины кирпича — так удобней выбирать допустимый вес стен.
…также вбиваются аналогичные параметры проемов.

ЧТО ВЫДАЕТ :

объем m3 стен, вес стен в тоннах, штукк камня, штук поддонов, литров раствора (1000л=1m3), штук мешков растворной смеси, m2 площадь стен с проемами и без проемов, площадь самих проемов, погонаж перемычек с опиранием 250 mm, погонаж всех рядов кладки.

всё это выдается одновременно на эти виды камня :

porotherm-kerakam — для толщин стен — 510 / 380 / 250 / 120
двойной 0,138 — для толщин стен — 640 / 510 / 380 / 250 / 120
полуторный 0,088 — для толщин стен — 40 / 510 / 380 / 250 / 120
одинарный 0,065 — для толщин стен — 640 / 510 / 380 / 250 / 120
при облицовке кирпичом 120 mm — плюсовать из соответствующей строки

ЗАЧЕМ :

забиваем только высоту и длину стен — получаем объемы и вес — для 5 вариантов толщин стен, и 4 варианта веса здания из разных материалов

итого 9 вариантов веса и объема — идеально для выбора расхода камня, фундамента, типа камня и толщины стен, прочей закупки материалов.

итоговый вес и объем в правой нижней части листа, в центре расход раствора и кол-во поддонов камня.

СОСТАВ :

подробный хелп есть на вводном листе — основное :
четыре основных листа — нар.несущие, вн.несущие, перегородки, сводная ведомость всех стен
прочие листы — лист вводных ттх камней, сравнительные графики, оригинальные поротермовские листы лежат не тронутыми после «вводных»

все что цветное не запароленно — синее для основных размеров стен, другие цвета переменные под мерные и фасованные материалы, опирание перемычек, и тп…

все переменные данные берутся на «вводном» листе, ячейки открыты на случай изменений под требуемые нормы расхода — те что уже вписаны, мои точные расчеты из веса-объема камня, раствор расчитан под шов 10мм, боковой шов керакама подсчитан плоским толщиной 2мм — всё без гостовских запасов на перерасход.

есть запароленный бэкап этих цифр — первая таблица бэкап оффициальных поротермовских чисел, вторая таблица бэкап с моих расчетов точных объемов, вес куба камня отсчитывается в ней с участием переменной веса раствора — при затирании переменных, брать из этих таблиц.

более подробный хелп есть на вводном листе.

1 картинка — это и есть результаты, тон и м3 стен, с раствором
2 картинка — сводное по всем стенам
3 картинка — сравнительные графики, больше игрушка чем необходимость ))

Подсчет объемов отделочных работ в MS Excel slavalit Дата: Вторник, 29.06.2010, 04:40 | Сообщение # 1 Инженер-сметчик Симферополь Группа: Модераторы Город: Симферополь Репутация: 249 Статус: Offline Эту форму я разработал ещё в 2001 году, за 9 лет несколько раз модифицировал. Есть конечно недостатки, но мне всё равно нравится… Форма позволяет в автоматическом режиме просчитать объемы отделочных работ в помещениях с разделением по видам работ. Количество помещений для оного расчета — до 30. Порядок работы: 1. Ввод данных. Вводим длину, ширину и высоту помещений; количество размеры дверных и оконных блоков (если типоразмеров окон и дверей много, то есть дополнительные скрытые колонки), ширину откосов: 2. Результаты расчета параметров помещений: 3. Ввод видов отделки по помещениям: виды можно откорректировать в таблице: 4. Результаты расчета объемов по видам работ:   slavalit Дата: Вторник, 29.06.2010, 04:40 | Сообщение # 2 Инженер-сметчик Симферополь Группа: Модераторы Город: Симферополь Репутация: 249 Статус: Offline Эту форму я разработал ещё в 2001 году, за 9 лет несколько раз модифицировал. Есть конечно недостатки, но мне всё равно нравится… Форма позволяет в автоматическом режиме просчитать объемы отделочных работ в помещениях с разделением по видам работ. Количество помещений для оного расчета — до 30. Порядок работы: 1. Ввод данных. Вводим длину, ширину и высоту помещений; количество размеры дверных и оконных блоков (если типоразмеров окон и дверей много, то есть дополнительные скрытые колонки), ширину откосов: 2. Результаты расчета параметров помещений: 3. Ввод видов отделки по помещениям: виды можно откорректировать в таблице: 4. Результаты расчета объемов по видам работ:   Марин-Солнышко Дата: Вторник, 29.06.2010, 05:33 | Сообщение # 3 Генерал-майор Омск Группа: Проверенные Город: Омск Репутация: 12 Статус: Offline slavalit, форма конечно хорошая но у меня вот вопрос..а если в одном помещении 3 окна и все разные по габаритам или двери могут быть разные по ширине и высоте… а если отделка идет тоже на скажем 1,8 м высоты то как это все учитывать? отдельными строками? или все завязанно только для помещения в кол-ве 1шт?   slavalit Дата: Вторник, 29.06.2010, 05:42 | Сообщение # 4 Инженер-сметчик Симферополь Группа: Модераторы Город: Симферополь Репутация: 249 Статус: Offline Quote (Марин-Солнышко) а если в одном помещении 3 окна и все разные по габаритам или двери могут быть разные по ширине и высоте там скрытые столбцы для окон и дверей, до 6-ти типов окон можно забивать… просто выделите смежные столбцы и ПКМ — отобразить получится вот так: Quote (Марин-Солнышко) а если отделка идет тоже на скажем 1,8 м высоты то как это все учитывать? я же говорил, есть недостатки, объемы до отм. 1,8 (длина плинтуса х 1,8) и выше отм. 1,8 — разделять вручную… если хотите модифицировать форму, то пароль на снятие защиты от изменений: 123456789   Марин-Солнышко Дата: Вторник, 29.06.2010, 06:20 | Сообщение # 5 Генерал-майор Омск Группа: Проверенные Город: Омск Репутация: 12 Статус: Offline slavalit, Quote (slavalit) там скрытые столбцы для окон и дверей, до 6-ти типов окон можно забивать… просто выделите смежные столбцы и ПКМ — отобразить эх чего то сразу не догадалась…а за пароль спасибо!!!!! на досуге покумекаю…могет чего и придумаю…   slavalit Дата: Вторник, 29.06.2010, 07:25 | Сообщение # 6 Инженер-сметчик Симферополь Группа: Модераторы Город: Симферополь Репутация: 249 Статус: Offline Quote (abk63) и в ведомость отделки по потолкам реечные и Грильятто добавил там на листе «Типы отделки» что угодно можно добавить или удалить… просто в свободной ячейке впишите то что нужно По 21-му типу отделки можно забить.   flynt Дата: Четверг, 21.04.2011, 15:13 | Сообщение # 7 Рядовой Ярославль Группа: Проверенные Город: Ярославль Репутация: 0 Статус: Offline Классная весчь! Спасибо!   Hadgime Дата: Суббота, 24.12.2011, 22:56 | Сообщение # 8 Генерал-лейтенант Санкт-Петербург Группа: Проверенные Город: Санкт-Петербург Репутация: 2 Статус: Offline Здравствуйте! Понимаю, что не очень своевременно, но всё же: Спасибо slavalit за прекрасную программку! Подскажите что значит — Quote (slavalit) ПКМ — отобразить Я не волшебник, я только учусь!   veronika Дата: Суббота, 24.12.2011, 22:57 | Сообщение # 9 Генералиссимус Волгодонск Группа: Модераторы Город: Волгодонск Репутация: 332 Статус: Offline Hadgime, контекстное меню, вызываемое нажатием правой кнопки мыши «Хочешь усложнить себе жизнь, начни верить людям.» «Трудно найти черную кошку в темной комнате, особенно если ее там нет» (работаю в Гранд-смете 5.5.4, 6.0.1) Сообщение отредактировал veronika — Суббота, 24.12.2011, 22:57   Hadgime Дата: Суббота, 24.12.2011, 23:32 | Сообщение # 10 Генерал-лейтенант Санкт-Петербург Группа: Проверенные Город: Санкт-Петербург Репутация: 2 Статус: Offline veronika благодарю! Я не волшебник, я только учусь!   Triss Дата: Четверг, 10.05.2012, 14:11 | Сообщение # 11 Рядовой Bişkek Группа: Пользователи Город: Bişkek Репутация: 0 Статус: Offline нравится, спасибо! экономит очень много времени)) только вопрос, что делать, если помещение другой формы? не прямоугольник?   Triss Дата: Пятница, 11.05.2012, 07:44 | Сообщение # 12 Рядовой Bişkek Группа: Пользователи Город: Bişkek Репутация: 0 Статус: Offline ммм… я думаю надо отдельный лист, где вписывать каждую стену для каждого помещения, только площадь тоже придется вручную считать… думаю… Добавлено (11.05.2012, 07:44) ——————————————— а если сделать по периметру стен? подскажите, пожалуйста, что-то я не могу додуматься   Соло Дата: Понедельник, 14.05.2012, 13:39 | Сообщение # 13 Рядовой Ижевск Группа: Пользователи Город: Ижевск Репутация: 0 Статус: Offline Спасибо за удобную форму! Не пришлось изобретать велосипед.   Жухрай Дата: Суббота, 04.08.2012, 20:54 | Сообщение # 14 Генерал-полковник Группа: Проверенные Репутация: 29 Статус: Offline Форма хорошая, экономит массу времени, все наглядно и под глазами, во всяком случае работал и тихо радовался… Сегодня обратил внимание, что площадь пола и потолка, почему-то разнятся… Дальше больше, в помещении 3,51*4,01, потолок h=2,75 … программа ошиблась в площади стен на 3 м2… Я в тихом шоке, если выплывут такие ошибки, что я считал раньше… Добавлено (04.08.2012, 20:54) ——————————————— Причина такого расхождения, программа почему-то не учитывает «№ смежного помещения» для дверных откосов. Если проблема имеет решение — то волноваться незачем, если решения нет — то волноваться бессмысленно.   slavalit Дата: Воскресенье, 05.08.2012, 02:19 | Сообщение # 15 Инженер-сметчик Симферополь Группа: Модераторы Город: Симферополь Репутация: 249 Статус: Offline Цитата Жухрай Сегодня обратил внимание, что площадь пола и потолка, почему-то разнятся… в площади пола учитывается ещё и участок пола в дверных проемах (по ширине откоса) Цитата Жухрай в помещении 3,51*4,01, потолок h=2,75 … программа ошиблась в площади стен на 3 м2… Цитата Жухрай Причина такого расхождения, программа почему-то не учитывает «№ смежного помещения» для дверных откосов. посмотрел… ошибка действительно имеет место только в случае если проставлен номер смежного помещения: результат подсчета площади стен рассчитывается неверно — увеличивается на половину площади дверного проема. Откосы тут правда ни причем, размеры откосов следует проставлять только в том помещении, со стороны которого они есть. Номер смежного помещения нужен только для того, чтобы не учесть 2 раза площадь одной и той же двери: если номер есть, при подсчете площадь дверного проема для конкретного помещения делится на 2, если нет — берется полностью. Жухрай, спасибо за найденную ошибку, исправлю в ближайшее время. Если кто-то хочет изменить форму для собственных нужд — то пароль для снятия защиты листов такой: 123456789 Для исправления указанной выше ошибки следует исправить в столбце расчета площадей стен, в формулах (типа =’Ввод данных’!E5*’Ввод данных’!F5-(‘Расчет площадей’!C5+’Расчет площадей’!E5)), последний номер столбца с Е на D: =’Ввод данных’!E5*’Ввод данных’!F5-(‘Расчет площадей’!C5+’Расчет площадей’!D5)   Страница 1 из 3 1 2 3 »

	Согласно п. 4.5 Правил Сметного портала запрещено размещение материалов попадающих под действие Статьи 1259 и Статьи 1270 ГК РФ, на которые распространяются авторские права правообладателя, без согласования с ним. В случае обнаружения материалов нарушающих права правообладателя просим сообщить через форму обратной связи.
	Семушин А.А.