の上 初期あらゆる物件に熱供給システムを配置する場合、暖房構造が設計され、対応する計算が実行されます。 建物の暖房に必要な燃料と熱の消費量を知るためには、熱負荷を計算することが不可欠です。 このデータは、最新の暖房機器の購入を決定するために必要です。
暖房システムの熱負荷
熱負荷の概念は、住宅の建物または他の目的で施設に設置された暖房装置から放出される熱の量を定義します。 機器を設置する前に、この計算は、不必要な経済的コストや暖房システムの動作中に発生する可能性のあるその他の問題を回避するために実行されます。
熱供給設計の基本的な動作パラメータを知ることで、加熱装置の効率的な動作を組織化することができます。 この計算は、暖房システムが直面するタスクの実行、およびその要素が SNiP で規定されている規格および要件に準拠することに貢献します。
暖房の熱負荷を計算する場合、わずかな誤差でも大きな問題につながる可能性があります。受け取ったデータに基づいて、地方の住宅・公共サービス部門がサービスのコストを決定する基礎となる制限値やその他の消費パラメータを承認するためです。 。
最新の暖房システムの総熱負荷には、いくつかの基本パラメータが含まれます。
- 暖房供給構造への負荷。
- 床暖房システムが家に設置される予定の場合、そのシステムへの負荷。
- システムへの自然な負荷および/または 強制換気;
- 給湯システムへの負荷。
- さまざまな技術的ニーズに伴う負荷。
熱負荷計算対象の特性
計算プロセスにおいて、わずかなニュアンスさえも絶対にすべて考慮すれば、暖房のための正しく計算された熱負荷を決定できます。
パーツとパラメータのリストは非常に広範囲にわたります。
- 目的と財産の種類。 計算を行うには、住宅または非住宅の建物、アパートなど、どの建物が暖房されるのかを知ることが重要です（「」もお読みください）。 建物の種類によって、熱を供給する会社によって決定される負荷率が決まり、それに応じて熱供給コストも決まります。
- 建築上の特徴。 壁、屋根、フェンスなどの外部フェンスの寸法 床材窓、ドア、バルコニーの開口部のサイズ。 建物の階数、地下室、屋根裏部屋の有無、およびそれらの固有の特性が重要であると考えられます。
- 標準 温度体制家のすべての部屋に。 これは、リビングルームまたは管理棟のエリア（「 」と読みます）で人々が快適に滞在できる温度を意味します。
- 外部フェンスのデザイン上の特徴、建築材料の厚さと種類、断熱層の有無、およびこれに使用される製品を含みます。
- 敷地の目的。 この特性は、各作業場またはエリアごとに温度条件の提供に関して特定の条件を作成する必要がある工業用建物では特に重要です。
- 特別な施設の存在とその特徴。 これは、たとえば、プール、温室、浴場などに当てはまります。
- メンテナンスの程度。 給湯、集中暖房、空調システム等の有無。
- 加熱されたクーラントを回収するポイントの数。 数が多いほど、加熱構造全体にかかる熱負荷は大きくなります。
- 建物内または家に住んでいる人の数。 熱負荷の計算式で考慮される湿度と温度は、この値に直接依存します。
- オブジェクトのその他の特徴。 これなら 工業用建物、暦年の労働日数、シフトごとの労働者数になります。 民家の場合、何人が住んでいるか、部屋の数、バスルームなどが考慮されます。
熱負荷の計算
暖房に対する建物の熱負荷の計算は、あらゆる目的の不動産を設計する段階で行われます。 これは、不必要な出費を避け、適切な暖房器具を選択するために必要です。
計算を実行するときは、GOST、TKP、SNBだけでなく、規範と標準も考慮されます。
火力値を決定する際には、次のような多くの要素が考慮されます。
将来の無駄な財政支出を防ぐためには、建物の熱負荷をある程度の余裕を持って計算することが必要です。
カントリーコテージの熱供給を手配する場合、そのような行動の必要性が最も重要です。 そのような物件では、追加の機器や暖房構造の他の要素の設置は信じられないほど高価になります。
熱負荷計算の特徴
室内空気の温度と湿度、および熱伝達係数の計算値は、特別な文献、またはメーカーが暖房ユニットを含む製品に提供する技術文書から見つけることができます。
効果的な暖房を確保するために建物の熱負荷を計算する標準的な方法論には、暖房装置 (暖房ラジエーター) からの最大熱流量、1 時間あたりの熱エネルギーの最大消費量 (「」と読みます) を逐次決定することが含まれます。 また、暖房期など、一定期間の火力発電の総消費量を把握することも必要です。
熱交換に関与するデバイスの表面積を考慮した熱負荷の計算は、さまざまな不動産オブジェクトに使用されます。 この計算オプションを使用すると、効果的な暖房を提供し、住宅や建物のエネルギー検査を実行するシステムのパラメータを最も正確に計算できます。 これは、非稼働時間中の温度を下げるなど、産業施設への緊急熱供給のパラメーターを決定する理想的な方法です。
熱負荷の計算方法
現在、熱負荷は次のようないくつかの主要な方法を使用して計算されています。
- 集約された指標を使用した熱損失の計算。
- 建物に設置された暖房および換気装置からの熱伝達の測定。
- 周囲の構造のさまざまな要素、および空気加熱に関連する追加の損失を考慮した値の計算。
熱負荷の拡大計算
建物の熱負荷の統合計算は、設計対象に関する情報が不十分な場合、または必要なデータが実際の特性に対応していない場合に使用されます。
このような加熱計算を実行するには、次の簡単な式が使用されます。
Qmax from.=αхVхq0х(tв-tн.р.) x10-6、ここで:
- α は、建物が建設されている特定の地域の気候特性を考慮した補正係数です (設計温度が零下 30 度から異なる場合に適用されます)。
- q0 は熱供給の固有の特性であり、年間で最も寒い週 (いわゆる「週 5 日」) の気温に基づいて選択されます。 こちらもお読みください: 「建物の比熱特性の計算方法 - 理論と実践」。
- V – 建物の外部容積。
上記のデータに基づいて、熱負荷のより大規模な計算が実行されます。
計算対象となる熱負荷の種類
計算を行って機器を選択するときは、さまざまな熱負荷が考慮されます。
- 季節負荷、次の機能があります。
外気温度に応じて変化するのが特徴です。
- 住宅が位置する地域の気候特性に応じた熱エネルギー消費量の違いの存在。
- 時間帯に応じた暖房システムの負荷の変化。 外部フェンスは耐熱性があるため、このパラメータは重要ではないと考えられます。
- 熱消費量 換気システム時間帯によって異なります。 - 一定の熱負荷。 ほとんどの暖房および給湯システムでは、一年中使用されます。 たとえば、暖かい季節には、熱エネルギー消費量は、 冬に約30～35％減少します。
- 乾いた熱。 を表します 熱放射他の同様の装置による対流熱交換。 このパラメータは、乾式温度計の温度を使用して決定されます。 それは、窓やドア、換気システム、さまざまな設備、壁や天井の亀裂の存在によって発生する空気交換など、多くの要因によって決まります。 部屋にいる人の数も考慮されます。
- 潜熱。 蒸発と凝縮のプロセスの結果として形成されます。 温度は湿式温度計を使用して測定されます。 どの部屋でも、その意図された目的に応じて、湿度レベルは次の影響を受けます。
部屋に同時に存在する人の数。
- 技術的またはその他の機器の利用可能性。
- 建物外壁の亀裂や亀裂を貫通する空気塊の流れ。
熱負荷レギュレータ
モダンなインダストリアルと 家庭用 RTN (サーマルロードレギュレータ) が含まれます。 これらのデバイス（写真を参照）は、加熱ユニットの電力を一定のレベルに維持し、動作中のサージやディップを防ぐように設計されています。
ほとんどの場合、特定の制限があり、それを超えることはできないため、RTN を使用すると光熱費を節約できます。 これは特に産業企業に当てはまります。 実際、熱負荷制限を超えると罰則が課せられます。
独自にプロジェクトを作成し、建物内の暖房、換気、空調を提供するシステムの負荷を計算することは非常に困難です。 この段階通常、作業は専門家に委託されます。 確かに、必要に応じて、自分で計算を実行することもできます。
熱負荷の総合計算
熱負荷に関連する問題に対する理論的な解決策に加えて、設計中に多くの実践的な作業が実行されます。 包括的な熱検査には、床、壁、ドア、窓を含むすべての建物構造のサーモグラフィーが含まれます。 この作業のおかげで、住宅や工業用建物の熱損失に影響を与えるさまざまな要因を特定して記録することができます。
熱画像診断は、特定の量の熱が周囲の構造の領域の 1 つの「正方形」を通過するときに実際の温度差がどのくらいになるかを明確に示します。 サーモグラフィーも判断に役立ちます
熱調査のおかげで、特定の建物の一定期間にわたる熱負荷と熱損失に関する最も信頼性の高いデータが得られます。 実践的な活動により、理論計算では示せないこと、つまり将来の構造の問題領域を明確に実証することが可能になります。
上記のすべてから、給湯、暖房、換気の熱負荷の計算は、暖房システムの水力計算と同様に非常に重要であり、独自の熱供給システムを設置する前に必ず実行する必要があると結論付けることができます。ご自宅や施設などでご利用いただけます。 作業へのアプローチが適切に実行されると、余分な費用をかけずに、加熱構造のトラブルのない動作が保証されます。
建物暖房システムの熱負荷を計算するビデオ例:
民家は、内部エネルギーを持ち、環境と熱交換を行う熱力学システムと考えることができます。 熱交換中に住宅が得たり失ったりするエネルギーを熱といいます。 民家の熱源は、ボイラー、対流器、ストーブ、熱発生器です。 発熱体等
家と環境の間の熱交換が激しくなるほど、家の熱が「逃げる」のが速くなり、損失を補うために熱エネルギー源がより強力に働かなければなりません。 ボイラーの集中運転は燃料消費量の増加につながり、暖房費の増加につながることは明らかです。
しかし、これは重要なことではありません。寒い季節の家の快適さの概念は、家の熱と密接に関係しており、それは熱エネルギーの損失とその生産の間のバランスによってのみ可能です。
ただし、熱発生器の能力は、その熱発生器の機能によって制限されます。 デザインの特徴。 これは、家の暖かさと快適さを確保するには、建物の熱損失に応じてボイラーまたはその他の熱エネルギー源を選択する必要があることを意味しますが、風の強い天候や厳しい天候に備えて一定の予備 (通常は 20%) を確保する必要があります。霜が降ります。
そこで私たちは、家を暖房するためのボイラーを選択する前に、その（家の）熱損失を決定する必要があると決定しました。
熱損失の決定
建物の熱損失は、外部環境と接触している部屋ごとに個別に計算できます。 次に、得られたデータを要約します。 民家の場合、壁、屋根、床面の熱損失を個別に数えて、建物全体の熱損失を決定する方が便利です。
住宅の熱損失を計算するだけで十分であることに注意してください。 難しいプロセス、特別な知識が必要です。 熱損失を計算するためのオンライン計算機に基づいて、精度は劣りますが、それでも非常に信頼できる結果を得ることができます。
オンライン計算機を選択するときは、熱損失について考えられるすべてのオプションを考慮したモデルを優先することをお勧めします。 彼らのリストは次のとおりです。
外壁の表面
屋根面
床面
換気システム
電卓を使用する場合は、次のことを知っておく必要があります。 幾何学的寸法家の構造、材料の特徴、厚さなど。 断熱層の存在とその厚さは個別に考慮されます。
リストされた初期データに基づいて、オンライン計算機は次のように計算します。 一般的な意味家庭での熱損失。 結果を建物の総体積で割って比熱損失を取得することで、結果がどの程度正確であるかを判断できます。その値は 30 ～ 100 W の範囲にある必要があります。
オンライン計算機を使用して取得した数値が指定された値を大幅に超えている場合は、計算にエラーが入り込んでいると考えられます。 ほとんどの場合、計算エラーの原因は、計算に使用される量の次元間の不一致です。
重要な事実：オンライン計算機からのデータは、隙間風やその他の熱損失の余地がない、高品質の窓と適切に機能する換気システムを備えた住宅や建物にのみ関係します。
熱損失を減らすために、建物の断熱を追加したり、部屋に入る空気を加熱したりすることができます。
熱損失、次はどうなるかわかりますか?
次の段階では、加熱ユニット（ボイラー）を選択します。 その熱出力は熱損失の値を少なくとも 20% 超えなければなりません。 ボイラーが給湯にも使用される場合は、追加の電力リザーブを備えた加熱ユニットが選択されます。 これを行うには、給湯のニーズを考慮した追加の計算を行う必要があります。
次に、加熱装置が選択されます。その総電力は、給湯を考慮せずに暖房ボイラーの電力に対応する必要があります。
暖房システムの水力計算
機器を選択したら、その動作を確認する必要があります。 これにはパイプが必要です 循環ポンプそして加熱膨張タンク。
家の所有者が自分で加熱パイプを選択することにした場合は、参考書を使用し、表に従って必要な直径を選択できます。 パイプの長さは次のように計算されます。 プロジェクトのドキュメント。 これを行うには、建物図上に暖房システムの追加の配線図をレイアウトし、パイプラインの長さを計算するだけです。
何らかの理由で家の図がない場合は、自分でそれを描き、その助けを借りてパイプラインの長さを計算する必要があります。
パイプラインの長さ、パイプの直径がわかり、加熱装置の技術データがあれば、加熱システムの内部容積が計算され、それに応じて膨張タンクと循環ポンプが選択されます。
ボイラーによって生成されたすべての熱が家全体に均等に分散され、消費者に完全に届くようにするには、正しい水力計算も必要です。
要約しましょう
家を暖房するために必要な熱量は、熱損失に直接依存します。 熱損失は、追加の断熱材を使用したり、高品質の窓や断熱ドアを設置したり、換気システムで熱回収を使用したりすることで削減できます。
熱損失の量によって加熱ボイラーの出力が決まります。 加熱装置の総電力はボイラーの電力と等しくなければなりません。 提供する 質の高い仕事ボイラーとラジエーターでは、油圧加熱計算が実行され、パイプの直径、長さ、内部加熱量が決定されます。 これらのデータに基づいて、循環ポンプと加熱膨張タンクが選定されます。
ひどい霜に備えて、少なくとも20％のパワーリザーブを持つボイラーを購入してください。
熱損失は次の原因で発生します。
- 部屋の外壁からの冷気の侵入、窓のスリット、
- 窓枠の密閉性が悪い。
暖房システムを設置するときは、窓の外の地域の温度を考慮し、取得したパラメータに基づいて、1つまたは別のタイプの暖房装置を選択する必要があります。 しかし、最も効率的な加熱技術であっても、いわゆる「熱漏れポイント」を除去しなければ、望ましい結果は得られません。 窓枠を設置するときは、断熱係数の高い高品質のものに一度投資する必要があります。 壁の断熱工事を効果的に行うために、断熱材市場には幅広い選択肢が用意されています。
部屋を密閉する作業が効率的に実行されると、暖房のための熱消費量が大幅に減少します。 最新の暖房機器は、室内への暖かい空気の流れを制御することで調整できます。 冷気の流れが減少すると、暖房装置の出力が増加します。
完全に快適にするには、次の 2 つの条件を満たす必要があります。
- 最適な室温を 20 ～ 22 度に保ちます。
- 室内の空気の温度差と、 外壁壁温度は露点温度を超えている間、温度は 4 度以下である必要があります。
露点は、結露が始まり、その蒸気が露に変わる前の外気の冷却です。 強力なボイラーがある場合、これは簡単に達成できます。 しかし、光熱費を削減することは重要です。
暖房の熱消費には、消費率の 2 つのオプションがあります。
- 1つ目は、外壁や窓枠などの伝熱抵抗の基準が定められていることです。
- 次に、住宅を暖房するためのエネルギー消費量の基準が定められています。 2 番目の方法では、周囲の構造の熱供給に対する抵抗を減らすことができます。 したがって、選択できます 最適な厚さ部屋の壁。
プロのビルダーは、多くの場合、最初のオプションを使用します。 コンクリート壁を建てて、さまざまな断熱工事を追加します。 断熱材。 この方法ではプロセスが大幅に複雑になり、作業コストが増加します。
民家を建てるときは、外壁を断熱する必要はありません。屋根裏部屋と地下にさらに断熱された層を作成するだけで十分です。 また、構造のコンパクトさを考慮して、家の形状をエネルギー効率に優れたものにする必要があります。 断熱性を高めるために、ベランダ、ロッジア、 窓枠小さくするなど。 したがって、暖房のための熱消費量が何倍も削減されます。
すべての欠点を解消したら、暖房器具の選択を始めることができます。 部屋に設置される暖房システムのパラメータに注意を払う価値があります。 家の中の温度は、暖房機器の冷却剤、ラジエーター、ボイラーが作られている材料の品質にも依存します。 最新のシステム暖房システムには、熱を節約するための新しい技術装備のデバイスが多数用意されています。 メンテナンスが必要な自動コントローラー 最適な温度暖房のための熱エネルギー消費の点で、室内の主な補助者になります。
建てるとき 省エネ住宅またはすでに注文しています 完成したプロジェクト経験豊富な専門家の関与を得て、建物の断熱の問題を慎重に検討する価値があります。 この作業には統合的なアプローチが必要であり、この場合にのみ、快適で暖かく居心地の良い家を建てることができます。
暖房ラジエーターとサーモスタット
ラジエーターでは、冷却水の温度が 90 度を超えてはなりません。 強力で耐久性のあるラジエーターを選択する場合、この温度は寒い冬に非常に適しています。 部屋の雰囲気がすべての人に受け入れられるようにするには、サーモスタットを設置する必要があります。 それらには 2 つのタイプがあります - 機械式と自動式。 機械式のものは、熱値が変化する瞬間を見逃すことなく、常に手動で調整する必要があります。 オープンポジションレギュレータは最大モード、クローズ - 最小モードを提供します。 給湯が失われるとバッテリーが急速に冷えます。
一方、自動サーモスタットはそれほど注意を必要としません。 スケール上の必要なマークを修正するだけで十分で、機械自体が調整します 温度レベル。 サーモスタットの使用は、パイプが平行な位置にある場合にのみ可能であり、レギュレーターを前後に設置して使用すると、パイプ内の冷却剤の循環が妨げられます。
ボイラー、キッチン、バスルームなどの他のコストを考慮せずに暖房システムを設置すると、暖房のための熱エネルギー消費にかなりのコストがかかります。
「漏れ」を見つける
さらに節約するには、暖房システムを設置するときに、熱漏れの「問題のある」領域をすべて考慮する必要があります。 窓は密閉しなければならないと言っても過言ではありません。 壁の厚さにより熱を保つことができ、暖かい床は背景温度をプラスのレベルに保ちます。 部屋の暖房に使用される熱エネルギー消費量は、天井の高さ、換気システムの種類、 建材建物の建設中。
すべての熱損失を差し引いた後、加熱ボイラーの選択を真剣に検討する必要があります。 ここで重要なのは予算の部分です。 デバイスの価格は、パワーと汎用性によって異なります。 家にすでにガスが設置されている場合は、電気代を節約でき（そのコストはかなり高くなります）、夕食などの調理と同時にシステムが暖まります。
熱を維持するためのもう1つのポイントは、対流器、ラジエーター、バッテリーなどのヒーターの種類です。 最も 適切な解決策質問 - ラジエーター、セクションの数は簡単な式を使用して計算されます。 ラジエーターの 1 つのセクション (フィン) の出力は 150 W で、10 メートルの部屋では 1700 W で十分です。 部屋を快適に暖房するために必要な13のセクションを分割します。
インストール 床暖房省エネの問題の半分は解決します。 専門家によると、消費される熱エネルギーの量は2〜3倍削減されます。 暖房のための熱エネルギーの消費が経済的であることは明らかです。
ラジエーターを配置して暖房システムを設置する場合は、すぐに床暖房システムを接続できます。 冷媒を一定に循環させることで、部屋全体の温度を均一にします。
自宅や都市部のアパートでも暖房システムを構築することは、非常に責任のある仕事です。 購入するのは完全に無理でしょう ボイラー設備彼らが言うように、「目で」、つまり、住宅のすべての機能を考慮する必要はありません。 この場合、最終的に 2 つの極端な状況に陥る可能性があります。ボイラーの出力が十分ではなく、装置は停止することなく「最大限に」動作しますが、それでも期待される結果が得られない、または逆に、非常に高価なデバイスが購入され、その機能はまったく変更されないままになります。
しかし、それだけではありません。 必要な暖房ボイラーを正しく購入するだけでは十分ではありません。ラジエーター、対流器、または「暖かい床」など、敷地内の熱交換装置を最適に選択して正しく配置することが非常に重要です。 繰り返しになりますが、自分の直感だけに頼ってください。 いいアドバイス» 隣人 - 最も合理的な選択肢ではありません。 一言で言えば、一定の計算なしには不可能です。
もちろん、理想的には、このような熱計算は適切な専門家によって実行されるべきですが、多くの場合、これには多額の費用がかかります。 自分でやってみるのも楽しいのではないでしょうか？ この出版物では、多くの重要なニュアンスを考慮して、部屋の面積に基づいて暖房がどのように計算されるかを詳細に示します。 類推すると、このページに組み込まれた実行が可能になり、必要な計算を実行するのに役立ちます。 このテクニックは完全に「罪のない」とは言えませんが、それでも完全に許容できる精度で結果を得ることができます。
最も簡単な計算方法
暖房システムが寒い季節に快適な生活環境を作り出すためには、2 つの主要なタスクに対処する必要があります。 これらの機能は互いに密接に関連しており、それらの分割は非常に条件付きです。
- 1 つ目は、暖房された部屋全体の空気温度を最適なレベルに維持することです。 もちろん、気温レベルは高度に応じて多少変化する可能性がありますが、この差は重大なものではありません。 平均 +20 °C は非常に快適な条件であると考えられます。これは通常、熱計算の最初の温度として採用されます。
言い換えれば、暖房システムは一定量の空気を暖めることができなければなりません。
私たちが完全な精度でそれにアプローチすると、住宅の建物の個々の部屋について、必要な微気候の基準が確立されています - それらはGOST 30494-96によって定義されています。 この文書からの抜粋を以下の表に示します。
| 部屋の目的 | 気温、℃ | 相対湿度、 ％ | 対気速度、m/s | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 最適な | 許容できる | 最適な | 許容、最大 | 最適、最大 | 許容、最大 | |
| 寒い季節に向けて | ||||||
| リビングルーム | 20÷22 | 18÷24 (20÷24) | 45÷30 | 60 | 0.15 | 0.2 |
| 同じですが、最低気温が-31℃以下の地域のリビングルームの場合 | 21÷23 | 20÷24 (22÷24) | 45÷30 | 60 | 0.15 | 0.2 |
| 台所 | 19÷21 | 18÷26 | いいえ/いいえ | いいえ/いいえ | 0.15 | 0.2 |
| トイレ | 19÷21 | 18÷26 | いいえ/いいえ | いいえ/いいえ | 0.15 | 0.2 |
| バス・トイレ一体型 | 24÷26 | 18÷26 | いいえ/いいえ | いいえ/いいえ | 0.15 | 0.2 |
| レクリエーションや勉強会などの施設 | 20÷22 | 18÷24 | 45÷30 | 60 | 0.15 | 0.2 |
| アパート間の廊下 | 18÷20 | 16÷22 | 45÷30 | 60 | いいえ/いいえ | いいえ/いいえ |
| ロビー、階段 | 16÷18 | 14÷20 | いいえ/いいえ | いいえ/いいえ | いいえ/いいえ | いいえ/いいえ |
| 物置 | 16÷18 | 12÷22 | いいえ/いいえ | いいえ/いいえ | いいえ/いいえ | いいえ/いいえ |
| 暖かい季節用（住宅用のみ標準。その他は標準化されていない） | ||||||
| リビングルーム | 22÷25 | 20÷28 | 60÷30 | 65 | 0.2 | 0.3 |
- 2 つ目は、建物の構造要素による熱損失の補償です。
暖房システムの最も重要な「敵」は、建物の構造からの熱損失です。
悲しいことに、熱損失はあらゆる暖房システムの最も深刻な「ライバル」です。 それらをある程度まで減らすことはできますが、最高品質の断熱材を使用したとしても、それらを完全に取り除くことはまだ不可能です。 熱エネルギーの漏れはあらゆる方向に発生します。そのおおよその分布を表に示します。
| 建物のデザイン要素 | 熱損失の概算値 |
|---|---|
| 基礎、地上またはその上の床、暖房のない地下室（地下室） | 5～10% |
| 断熱性の低い建築構造の接合部を通る「コールドブリッジ」 | 5～10% |
| 公共施設（下水、上水道、 ガス管、電気ケーブルなど） | 最大5% |
| 外壁（断熱度に応じて） | 20から30％ |
| 品質の悪い窓と外部ドア | 約20÷25%、そのうち約10% - ボックスと壁の間の密閉されていない接合部および換気によるもの |
| 屋根 | 20まで％ |
| 換気と煙突 | 25÷30%まで |
当然のことながら、このようなタスクに対処するには、暖房システムには一定の熱出力が必要であり、この可能性は建物（アパート）の一般的なニーズを満たすだけでなく、部屋の状況に応じて部屋に正しく配分される必要があります。面積やその他の重要な要素が多数あります。
通常、計算は「小さいものから大きいものへ」の方向に実行されます。 簡単に言えば、加熱された部屋ごとに必要な熱エネルギー量が計算され、得られた値が合計され、予備量の約10％が追加されます（機器がその能力の限界で動作しないように） - そして結果は、加熱ボイラーに必要な電力量を示します。 そして各部屋の値は次のようになります 出発点数えるために 必要な数量ラジエーター。
非専門的な環境で最も簡単で最も頻繁に使用される方法は、各ユニットに 100 W の熱エネルギーの基準を採用することです。 平方メートルエリア：
最も原始的な計算方法は、100 W/m² の比率です。
Q = S×100
Q– 部屋に必要な暖房能力。
S– 部屋の面積 (m²);
100 — 単位面積あたりの比出力 (W/m²)。
例：3.2×5.5mの部屋
S= 3.2 × 5.5 = 17.6 平方メートル
Q= 17.6 × 100 = 1760 W ≈ 1.8 kW
この方法は明らかに非常に単純ですが、非常に不完全です。 以下の場合にのみ条件付きで適用されることをすぐに言及する価値があります。 標準身長天井 - 約 2.7 m (許容範囲 - 2.5 ～ 3.0 m)。 この観点から、計算は面積ではなく部屋の体積から行う方が正確になります。
この場合、比電力値が立方メートルごとに計算されることは明らかです。 鉄筋コンクリートパネル住宅の場合は 41 W/m3、レンガ造りまたはその他の材料で作られた住宅の場合は 34 W/m3 に相当します。
Q = S × h×41(または34)
h– 天井の高さ (m);
41 または 34 – 単位体積あたりの比出力 (W/m3)。
たとえば、天井高が 3.2 m のパネル ハウス内の同じ部屋の場合:
Q= 17.6 × 3.2 × 41 = 2309 W ≈ 2.3 kW
部屋のすべての直線寸法だけでなく、壁の特徴もある程度考慮されているため、結果はより正確になります。
しかし、それでも、実際の正確さには程遠く、多くのニュアンスが「括弧の外」にあります。 実際の状況に近い計算を実行する方法については、本書の次のセクションで説明します。
あなたはそれらが何であるかについての情報に興味があるかもしれません
敷地の特性を考慮して必要な火力を計算します。
上で説明した計算アルゴリズムは、最初の「推定」には役立ちますが、完全に信頼する場合には十分な注意が必要です。 建物の暖房工学について何も理解していない人にとっても、示された平均値は確かに疑わしいように思えるかもしれません。たとえば、それらはクラスノダール地域とクラスノダール地域で同等であることはできません。 アルハンゲリスク地域。 さらに、部屋は異なります。1つは家の角にあり、2つはあります。 外壁 ki、もう一方は三方の他の部屋によって熱損失から保護されています。 さらに、部屋には 1 つ以上の小さな窓と非常に大きな窓があり、場合によってはパノラマの窓がある場合もあります。 また、窓自体の製造材料やその他のデザイン上の特徴が異なる場合があります。 そして、これは遠く離れています 完全なリスト– そのような特徴が肉眼でも見えるだけです。
一言で言えば、各特定の部屋の熱損失に影響を与える微妙なニュアンスが非常に多くあるため、怠け者ではなく、より徹底的な計算を実行することをお勧めします。 この記事で提案されている方法を使用すると、これはそれほど難しくないと信じてください。
一般原理と計算式
計算は同じ比率、1 平方メートルあたり 100 W に基づいて行われます。 しかし、式自体は、かなりの数のさまざまな補正係数で「肥大化」しています。
Q = (S × 100) × a × b × c × d × e × f × g × h × i × j × k × l × m
係数を表すラテン文字は完全に恣意的に取得されます。 アルファベット順、そして物理学で受け入れられている標準量とは関係がありません。 各係数の意味については個別に説明します。
- 「a」は、特定の部屋の外壁の数を考慮した係数です。
明らかに、部屋の外壁が多ければ多いほど、 より広いエリアそれを通じて熱損失が発生します。 さらに、2つ以上の外壁の存在は、コーナー、つまり「コールドブリッジ」の形成の観点から非常に脆弱な場所も意味します。 係数「a」は、部屋のこの特定の特徴を補正します。
係数は次のようにみなされます。
— 外壁 いいえ (室内空間): a = 0.8;
- 外壁 1つ: a = 1.0;
— 外壁 二: a = 1.2;
— 外壁 三つ： a = 1.4.
- 「b」は、方位に対する部屋の外壁の位置を考慮した係数です。
どのような種類のものがあるのかについての情報に興味があるかもしれません。
どんなに寒い冬の日でも 太陽光エネルギー建物内の温度バランスに依然として影響を及ぼします。 家の南向きの面は太陽光線からある程度の熱を受け、そこからの熱の損失が少ないのはごく自然なことです。
しかし、北向きの壁や窓では太陽は「決して見えません」。 家の東側、ただし朝は「掴む」 太陽の光、まだそれらから効果的な加熱を受けていません。
これに基づいて、係数「b」を導入します。
- 部屋の外壁に面しています 北または 東: b = 1.1;
- 部屋の外壁は次の方向を向いています。 南または 西: b = 1.0.
- 「c」は冬の「風配」に対する部屋の位置を考慮した係数です。
おそらくこの改正は、風から保護された地域にある住宅にはそれほど義務的ではないでしょう。 しかし、場合によっては、冬の卓越した風が建物の熱バランスに独自の「厳しい調整」を加えることがあります。 当然のことながら、風上側、つまり風に「さらされている」側では、風下の反対側に比べて大幅に多くのボディが失われます。
あらゆる地域での長期気象観測の結果に基づいて、いわゆる「風配図」が編集されます。これは、冬季の卓越した風向きを示す図であり、 サマータイム今年の。 この情報は、地元の気象サービスから入手できます。 しかし、多くの住民自身は、気象学者でなくても、冬に主にどこから風が吹くのか、そして最も深い雪の吹きだまりが通常家のどちら側から吹き飛ばすのかをよく知っています。
さらに多くの計算を実行したい場合は、 高い正確性の場合、式に補正係数「c」を含めることができ、次と等しくなります。
- 家の風上側: c = 1.2;
- 家の風下の壁: c = 1.0;
- 風向きと平行に配置された壁: c = 1.1.
- 「d」は特性を考慮した補正係数です。 気候条件家が建てられた地域
当然のことながら、すべての建物構造による熱損失の量は、冬の気温のレベルに大きく依存します。 冬の間、温度計の測定値が特定の範囲で「踊る」ことは明らかですが、各地域には、一年で最も寒い 5 日間の期間に特徴的な最低気温の平均指標があります (通常、これは 1 月に典型的です) ）。 たとえば、以下はロシアの領土の地図図であり、その上におおよその値が色で示されています。
通常、この値は地域の気象サービスで簡単に明らかにできますが、原則として、自分自身の観測値に頼ることができます。
したがって、この地域の気候特性を考慮した係数「d」は、次のように計算されます。
— – 35 °C 以下: d = 1.5;
— – 30 °С ～ – 34 °С: d = 1.3;
— – 25 °С ～ – 29 °С: d = 1.2;
— – 20 °С ～ – 24 °С: d = 1.1;
— – 15 °С ～ – 19 °С: d = 1.0;
— – 10 °С ～ – 14 °С: d = 0.9;
- 寒くない - 10 °C: d = 0.7.
- 「e」は外壁の断熱度を考慮した係数です。
建物の熱損失の合計値は、すべての建物構造の断熱度に直接関係します。 熱損失の「リーダー」の 1 つは壁です。 したがって、維持するために必要な火力の値は、 快適な環境屋内での生活は断熱材の質によって決まります。
計算の係数の値は次のように取得できます。
— 外壁には断熱材がありません。 e = 1.27;
- 平均的な断熱度 - 2 つのレンガで作られた壁、またはその表面の断熱には他の断熱材が使用されます。 e = 1.0;
— 熱工学計算に基づいて、高品質の断熱が行われました。 e = 0.85.
この出版物の以下では、壁やその他の建物構造の断熱度を決定する方法について推奨事項が示されます。
- 係数「f」 - 天井高さの補正
特に個人の住宅では、天井の高さが異なる場合があります。 したがって、同じ面積の特定の部屋を暖めるための火力もこのパラメータによって異なります。
補正係数「f」として次の値を受け入れても大きな間違いではありません。
— 天井高さ最大 2.7 m: f = 1.0;
— 流れの高さ 2.8 ～ 3.0 m: f = 1.05;
- 天井高さ 3.1 ～ 3.5 m: f = 1.1;
— 天井高さ 3.6 ～ 4.0 m: f = 1.15;
- 天井高4.1m以上： f = 1.2.
- « g" は、天井の下にある床または部屋の種類を考慮した係数です。
上に示したように、床は熱損失の重大な発生源の 1 つです。 これは、特定の部屋のこの特徴を考慮していくつかの調整を行う必要があることを意味します。 補正係数「g」は次のようになります。
- 地面または上の冷たい床 暖房のない部屋(例: 地下室または地下室): g= 1,4 ;
- 地面または暖房のない部屋の上の断熱床: g= 1,2 ;
— 暖房付きの部屋は以下にあります。 g= 1,0 .
- « h" は、上にある部屋のタイプを考慮した係数です。
暖房システムによって加熱された空気は常に上昇し、室内の天井が寒い場合、熱損失の増加は避けられず、必要な熱出力の増加が必要になります。 計算された部屋のこの特徴を考慮した係数「h」を導入しましょう。
— 「寒い」屋根裏部屋は上部にあります。 h = 1,0 ;
— その上に断熱された屋根裏部屋またはその他の断熱された部屋があります。 h = 0,9 ;
— 暖房のある部屋はすべてその上にあります。 h = 0,8 .
- « i" - 窓の設計上の特徴を考慮した係数
窓は熱の流れの「主要な経路」の 1 つです。 当然のことながら、この問題の多くは、その品質に依存します。 窓のデザイン。 以前はすべての住宅に広く設置されていた古い木造フレームは、二重窓を備えた現代のマルチチャンバーシステムに比べて断熱性が大幅に劣っています。
言葉にしなくても、これらの窓の断熱品質が大きく異なることは明らかです。
ただし、PVH ウィンドウ間で完全な均一性はありません。 たとえば、2 室の二重ガラス窓 (ガラスが 3 枚ある) は、1 室の窓よりもはるかに「暖かい」でしょう。
これは、部屋に設置されている窓の種類を考慮して、特定の係数「i」を入力する必要があることを意味します。
- 従来の二重ガラスを備えた標準的な木製窓: 私 = 1,27 ;
- 単室二重ガラス窓を備えた最新の窓システム: 私 = 1,0 ;
— アルゴン充填を含む、2 室または 3 室の二重ガラス窓を備えた最新の窓システム: 私 = 0,85 .
- « j" - 部屋の総ガラス面積の補正係数
どんなに高品質の窓を使用しても、窓からの熱の損失を完全に避けることはできません。 しかし、小さな窓と壁のほぼ全体を覆うパノラマガラスを比較できないことは明らかです。
まず、部屋のすべての窓と部屋自体の面積の比率を見つける必要があります。
x = ∑Sわかりました /SP
∑ Sわかりました– 部屋の窓の総面積。
SP– 部屋の面積。
取得した値に応じて、補正係数「j」が決定されます。
— x = 0 ÷ 0.1 →j = 0,8 ;
— x = 0.11 ÷ 0.2 →j = 0,9 ;
— x = 0.21 ÷ 0.3 →j = 1,0 ;
— x = 0.31 ÷ 0.4 →j = 1,1 ;
— x = 0.41 ÷ 0.5 →j = 1,2 ;
- « k" - 入口ドアの存在を補正する係数
道路や暖房のないバルコニーへのドアは、常に寒さの追加の「抜け穴」になります。
通りへのドアまたは オープンバルコニー部屋の熱バランスを調整することができます。ドアが開くたびに、かなりの量の冷気が部屋に侵入します。 したがって、その存在を考慮することは理にかなっています。このために、係数「k」を導入します。これは次と等しいと考えられます。
- ドアなし: k = 1,0 ;
- 通りまたはバルコニーへのドア1つ： k = 1,3 ;
- 道路またはバルコニーへの 2 つのドア: k = 1,7 .
- « l" - 暖房用ラジエーターの接続図に対する修正の可能性
おそらくこれは一部の人にとっては重要ではない詳細のように見えるかもしれませんが、それでも、暖房用ラジエーターの計画された接続図をすぐに考慮してみてはいかがでしょうか。 実際のところ、それらの熱伝達、したがって室内の特定の温度バランスの維持への関与は、次の場合に非常に顕著に変化します。 他の種類供給パイプと戻りパイプの挿入。
| 図 | ラジエターインサートタイプ | 係数「l」の値 |
|---|---|---|
 | 斜め接続：上から供給、下から戻す | l = 1.0 |
 | 片側接続：上から供給、下から戻し | l = 1.03 |
 | 双方向接続：下からの供給と戻りの両方 | l = 1.13 |
 | 斜め接続：下から供給、上からリターン | l = 1.25 |
 | 片側接続：下から供給、上から戻し | l = 1.28 |
 | 一方向接続、供給も戻りも下から | l = 1.28 |
- « m" - 暖房ラジエーターの設置場所の特殊性の補正係数
そして最後に、最後の係数は、接続する暖房ラジエーターの特殊性にも関連します。 バッテリーが開いた状態で設置され、上方や正面から何にも遮られなければ、最大の熱伝達が得られることはおそらく明らかです。 ただし、そのような設置は常に可能であるとは限りません。ラジエーターは窓枠によって部分的に隠されていることがよくあります。 他のオプションも可能です。 さらに、一部の所有者は、作成されたインテリアアンサンブルに発熱体を取り付けようとして、発熱体を完全または部分的に隠します。 装飾スクリーン– これは熱出力にも大きく影響します。
ラジエーターをどこにどのように取り付けるかについての特定の「概要」がある場合は、特別な係数「m」を導入することで計算を行うときにこれも考慮できます。
| 図 | ラジエーター取り付けの特徴 | 係数「m」の値 |
|---|---|---|
| ラジエーターが壁に開いて配置されているか、窓枠で覆われていない | m = 0.9 | |
| ラジエーターは上から窓枠または棚で覆われています | m = 1.0 | |
| ラジエーターは突き出た壁ニッチで上から覆われています | m = 1.07 | |
| ラジエーターは上から窓枠（ニッチ）で覆われ、前面部分からは装飾スクリーンで覆われています。 | m = 1.12 | |
| ラジエーターは装飾的なケースに完全に囲まれています | m = 1.2 |
したがって、計算式は明らかです。 確かに、読者の中には、あまりにも複雑で面倒だとすぐに頭をつかむ人もいるでしょう。 しかし、体系的かつ秩序立った方法でこの問題に取り組めば、複雑さはまったくありません。
優れた住宅所有者は、寸法が示され、通常は基本的なポイントに向けられた、自分の「所有物」の詳細なグラフィック計画を持っている必要があります。 この地域の気候の特徴は簡単に明らかになります。 残っているのは、巻尺を持ってすべての部屋を歩き回り、各部屋のニュアンスを明確にすることだけです。 住宅の特徴 ～上下・立地の「上下近接」～ 玄関ドア、提案されている、またはラジエーターを加熱するための既存の設置計画 - 所有者以外には誰もよく知りません。
各部屋に必要なデータをすべて入力できるワークシートをすぐに作成することをお勧めします。 計算結果も入力されます。 計算自体は、上記のすべての係数と比率がすでに含まれている組み込みの計算機によって支援されます。
一部のデータを取得できなかった場合は、もちろんそれらを考慮しないこともできますが、この場合、計算機は「デフォルトで」最も不利な条件を考慮して結果を計算します。
例を見てみましょう。 私たちは住宅計画を持っています（完全に任意に作成したものです）。
最低気温が -20 ÷ 25 °C の範囲の地域。 冬風優勢＝北東。 家は平屋建てで、断熱屋根裏部屋があります。 地面には断熱された床。 窓枠の下に設置されるラジエーターの最適な対角接続が選択されました。
次のようなテーブルを作成しましょう。
| 部屋、その面積、天井の高さ。 床断熱と上下の「隣接」 | 外壁の数と、基点および「風配図」に対するその主な位置。 壁の断熱度 | 窓の数、種類、サイズ | 入口ドアの有無（通りまたはバルコニーへ） | 必要火力（10％予備含む） |
|---|---|---|---|---|
| 面積 78.5㎡ | 10.87kW ≒ 11kW | |||
| 1. 廊下。 3.18㎡。 天井2.8メートル、床は地面に置かれています。 上は断熱屋根裏部屋です。 | 1、南、平均的な断熱度。 風下側 | いいえ | 1つ | 0.52kW |
| 2.ホール。 6.2㎡。 天井2.9メートル、床は断熱。 上 - 断熱された屋根裏部屋 | いいえ | いいえ | いいえ | 0.62kW |
| 3. キッチン兼ダイニングルーム。 14.9㎡。 天井高2.9m、床は断熱性に優れています。 2階 - 断熱された屋根裏部屋 | 二。 南、西。 平均的な断熱度。 風下側 | 2 つの単室二重ガラス窓、1200 × 900 mm | いいえ | 2.22kW |
| 4.子供部屋。 18.3㎡。 天井高2.8m、床は断熱性に優れています。 上 - 断熱された屋根裏部屋 | 2、北 - 西。 高い断熱性。 風上 | 二重ガラス窓 2 枚、1400 × 1000 mm | いいえ | 2.6kW |
| 5. 寝室。 13.8㎡。 天井高2.8m、床は断熱性に優れています。 上 - 断熱された屋根裏部屋 | 2、北、東。 高い断熱性。 風上側 | 単一二重ガラス窓、1400 × 1000 mm | いいえ | 1.73kW |
| 6. リビングルーム。 18.0㎡。 天井高2.8m、断熱性に優れた床。 上は断熱された屋根裏部屋です | 2、東、南。 高い断熱性。 風向きと平行 | 4 重ガラス窓、1500 × 1200 mm | いいえ | 2.59kW |
| 7. 共同バスルーム。 4.12平方メートル。 天井高2.8m、断熱性に優れた床。 上は断熱屋根裏部屋です。 | 一つ、北。 高い断熱性。 風上側 | 1つ。 木製フレームに二重ガラス。 400×500mm | いいえ | 0.59kW |
| 合計： |
次に、以下の計算機を使用して、各部屋の計算を行います（すでに 10% の予約を考慮しています）。 おすすめのアプリを使えばそれほど時間はかかりません。 この後、残っているのは各部屋で得られた値を合計することだけです。これが暖房システムに必要な総電力になります。
ちなみに、各部屋の結果は、適切な暖房ラジエーターの数を選択するのに役立ちます。残っているのは、特定の数で割ることだけです。 熱出力 1つのセクションを切り上げます。
導入
ロシアだけでなく世界中で熱エネルギーの消費は着実に増加しており、 エンジニアリングシステム建物や構造物。
この中で コースプロジェクト都市マイクロディストリクトの開発計画が計算されます。熱エネルギーの消費者は住宅用建物 4 棟と公共建物 (寮) 1 棟です。 この暖房ネットワークは、暖房と給湯に必要な流量をすべての建物に提供する必要があります。 2号館は3階建ての住宅棟（135人収容）、3・4号棟は5階建ての住宅棟（300人収容）、5号館は公共建物・幼稚園（150人収容）、 1号棟は4階建ての住宅棟（収容人数180名）です。
熱エネルギー源は中央加熱点です。 大量住宅建設に関連して、特別な設備を備えた大型セントラルヒーティングポイントの建設の必要性が生じました。 土地、原則として住宅街の中心にあります。 密閉型暖房システムでは、このような中央暖房システムの熱出力は 発熱点マイクロディストリクトまたは建物のグループの場合は、12 ～ 35 を取ることをお勧めします。 MW（暖房時の熱流量と給湯時の時間当たりの平均流量の合計に基づく）。 密閉暖房供給システムを備えた給湯システムは、高速セクション給湯器を介して接続されます。 それらのそれぞれは、直列に接続されたいくつかのセクションで構成されており、その中でネットワークと水道水の逆流があります。 チューブを加熱してスケールや汚れから洗浄できるようにするため、 水道水がチューブに供給され、パイプ間空間をネットワークが流れます。
この加熱ネットワークは次のように特徴付けることができます。 熱ネットワーク建物の暖房や給湯のための熱エネルギーの供給が含まれます。
ネットワークの暖房本管には閉じた独立した4管システムがあり、暖房パイプライン、戻りおよび供給、温水および循環水の供給パイプラインで構成されています。
暖房供給管内の水温：130℃ oC、リバース – 70 oC.
冷温水供給パイプラインの水温 65 oCそして5 Sについて。暖房ネットワークは、暖房と給湯のために 5 つの建物に熱エネルギーを供給します。
暖房ネットワークのルートはイジェフスク市の地域に敷設されており、その地形は熱エネルギー源から最後の消費者への方向に増加します。 暖房ネットワークの熱エネルギー源は、セントラル ヒーティング ポイント (CHS) です。 このルートは、暖房パイプライン（供給と戻り）と給水パイプライン（温水と循環）で構成される4つのパイプシステムを備えています
暖房ネットワークは、暖房、換気、給湯のために 5 つの建物に熱エネルギーを供給します。
暖房ネットワークの設計図
 |
建物の初期パラメータ
熱消費量の計算
熱供給ネットワークを計算するには、計算スキームを開発する必要があります。 これらのネットワーク内のノードの数は必ずしも一致するとは限らないため、給湯と暖房については個別の設計スキームが開発されています。 計算スキームの開発は、給湯システムのセクションユニット数と暖房システムの局所加熱ポイントを決定することから始まります。
建物内の区分式給湯ユニットの数は、建物内のセクションの数に応じて、または区分ユニットごとにアパート (約) 36 戸の割合で、各区分ユニットおよび各暖房ポイントに番号が付けられます。 すべてのユニットは配水管によって相互に接続されます。 結果として生じるネットワーク上に節点が配置され、そこで冷媒の流れが分岐します。 すべての節点には番号が付けられています。 節点間の領域は計算された領域です。 建物内の区分ユニット間および建物への入口部分のコストは計算によって決定されます。 配水管の各区間の流量は、分流点に近づく区間の水流量を合計することで求められます。
暖房時の消費熱量
コースプロジェクトでは、住宅と換気の熱消費量を概算する方法を使用するのが最善です。 公共の建物熱特性に応じて。
住宅および公共の建物を暖房するためのおおよその熱消費量は、時間当たりの最大熱消費量の式によって決まります。
ここで、建物を暖房するための 1 時間当たりの最大熱消費量、W です。
建物の熱特性、W/(); マニュアルの表に従って受け入れられます。
は –フェンスの漏れから建物に侵入する外気を加熱するための熱消費を考慮した係数。 考慮に入れて a=(1.05…1.1);
K – 計算された値の変化を考慮した補正係数 外気温; マニュアルの表に従って受け入れられます。
建物の外部容積、 ;
建物内の平均気温、; 基準に従って受け入れられる。
- 暖房設計のために計算された外気温度、; ウドムルトにとって。
3 階建ての建物の場合:
4 階建ての建物の場合:
5 階建ての建物の場合:
5 階建ての建物の場合:
幼稚園 2階：
1.2換気時の熱消費量
公共建物の換気のための熱消費量の値は、次の式で決定されます。 
(1.2)
公共の建物の換気に必要な熱消費量はどこですか。 W;
- 換気特有の熱特性、 W/( ); テーブルデータに従って受け入れられます。
建物の外容積、
- 建物内の気温、 ; 基準に従って特定の建物に受け入れられます。
換気設計のために計算された外気温度、; ウドムルトに受け入れられた ;
- 方法論資料の表に従って計算された外気温度の補正。
公共の建物の場合:
1.3 給湯時の熱消費量 
住宅および公共の建物の給湯の熱消費量は、水のエンタルピーの変化によって決まります。
どこ - 最大流量給湯用熱、 W;
と- 水の熱容量; と= 4.187kJ/ (kg x; );
- 水の密度; - 983.2kg/m3:
- 2回目のお湯の消費量、 l/s;
- お湯の温度。
- 温度 冷水, .
