Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций. расчет, таблица сопротивления теплопередаче

Сегодня предлагаем обсудить важные аспекты на тему: "Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций. расчет, таблица сопротивления теплопередаче" с профессиональной точки зрения и понятным языком. Если в процессе прочтения возникнут вопросы, то дочитайте до конца, а если не найдете ответа, то всегда можно обратиться к нашему дежурному юристу.

Реконструкция деревянного дома

Сопротивление теплопередаче

СП 23-101-2004 Пректирование тепловой защиты зданий Автор НИИСФ, ЦНС и др.

Термическое сопротивление

    где δ — толщина слоя, м;
    λ — расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м×°С), принимаемый согласно 5.3, по таблице Д1

Термическое сопротивление ограждающей конструкции Rk, м2×°С/Вт, с последовательно расположенными однородными слоями следует определять как сумму термических сопротивлений отдельных слоев

    где R1, R2 + . + Rn — термические сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции, м 2 ×°С/Вт, определяемые по формуле (6)
    Ra.l — термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки, принимаемое по таблице 7 (СП 23-101-2004).

Таблица 7 (СП 23-101-2004) . Термическое сопротивление замкнутых воздушных прослоек

Толщина воздушной прослойки, м Термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки Ra.l, м 2 ×°С/Вт
горизонтальной при потоке теплоты снизу вверх и вертикальной горизонтальной при потоке теплоты сверху вниз
при температуре воздуха в прослойке
положительной отрицательной положительной отрицательной
0,01 0,13 0,15 0,14 0,15
0,02 0,14 0,15 0,15 0,19
0,03 0,14 0,16 0,16 0,21
0,05 0,14 0,17 0,17 0,22
0,1 0,15 0,18 0,18 0,23
0,15 0,15 0,18 0,19 0,24
0,2 — 0,3 0,15 0,19 0,19 0,24
Примечание — При наличии на одной или обеих поверхностях воздушной прослойки теплоотражающей алюминиевой фольги термическое сопротивление следует увеличивать в два раза.

При наличии в ограждающей конструкции прослойки, вентилируемой наружным воздухом:

    а) слои конструкции, расположенные между воздушной прослойкой и наружной поверхностью, в теплотехническом расчете не учитываются;
    б) на поверхности конструкции, обращенной в сторону вентилируемой наружным воздухом прослойки, следует принимать коэффициент теплоотдачи aext равным 10,8 Вт/(м 2 ×°С).

Сопротивление теплопередаче

    где Rsi = l/aint, aint — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м 2 ×°С), принимаемый по таблице 7 СНиП 23-02
    Rse = 1/aext, aext — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкций для условий холодного периода, Вт/(м 2 ×°С), принимаемый по таблице 8 СП 23-101-2004
    Rk — то же, что и в формуле (7)

Термины и определения

СП 50.13330.2012
Автор НИИСФ РААСН

(См. расчет приведенного сопротивления теплопередаче в приложением Е СП 50.13330.2012. Актуализированной редакцией СП 23-101-2004
Температуру точки росы td, °C, в зависимости от различных сочетаний температуры tint и относительной влажности jint, %, воздуха помещения следует определять по приложению Р СП 23-101-2004.

OSB Ultralam™-ОСП (ориентированно-стружечная плита): применение, свойства, сортамент, характеристики OSB 3

См. Примеры расчета чрезвычайно пучинистого основания фундамента на песчанной подушке и на винтовых сваях.

Реконструкция деревянного дома

Сопротивление теплопередаче

Пример расчета

В качестве примера ниже приведен расчет сопротивление теплопередаче наружной стены деревянного дома, работы по реконструкции которого описываются на данном сайте. Дом построен недалеко от г. Клина Московской области. Каркас здания выполнен из бревен Ø20 — 40 см, заполнение каркаса стен между стойками Ø15 -30 см.
Выполняется расчет в следующей последовательности. По таблице 1 СНиП 23-01-99 «Сроительная климатология» принимается для г. Дмитрова Московской области продолжительность 214 суток отопительного периода для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8 °С и средняя температура наружного воздуха -3,1 °С.

По формуле (3) рассчитывается продожительность отопительного периода для жилых зданий:

Нормируемые значения сопротивления теплопередаче Rreg, м2·°С/Вт, ограждающих конструкций вычислялись в соответствии с примечанием 1 к таблице 4 по формуле:

и составили для

    стен Rreg = 0,00035*5371,4 + 1,4 = 3,28
    перекрытий чердачных, над неотапливаемыми подпольями и подвалами Rreg = 0,00045*5371,4 + 1,9 = 4,34
    окон и балконных дверей, Rreg = 0,000075*5371,4 + 0,15 = 4,22

При сезонной эксплуатации здания (осенью или весной) приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций (за исключением светопрозрачных) Rreg должно быть не менее значений, определяемых по формуле (3):

Сопротивление теплопередаче наружной стены

Расчетной моделью каркасной наружной стены деревянного дома служила сплошная однородная конструкция толщиной 20 см с термическим сопротивлением равным сопротивлению теплопередачи древесины сосны поперек волокон.

Согласно п. 9.1.2 СП 23-101-2004 Сопротивление теплопередаче Ro, м 2 ×°С/Вт, однородной однослойной или многослойной конструкции с однородными слоями в удалении от теплотехнических неоднородностей не менее чем на две толщины ограждающей конструкции следует определяеть по формуле (8) СП 23-101-2004

    где Rsi = l/aint, aint — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м 2 ×°С), принимаемый по таблице 7 СНиП 23-02
    Rse = 1/aext, aext — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкций для условий холодного периода, Вт/(м 2 ×°С), принимаемый по таблице 8 СП 23-101-2004
    Rk — то же, что и в формуле (7)

Результаты расчета

R = 0,2 / 0,14 = 1,43 м 2 ×°С/Вт

Результаты расчета наружной конструкции стены реконструированного здания приведены в таблице П2.

Таблица П2. Термическое сопротивление наружной стены по формуле (8)

1,59 0,11 0,04 23 8,7 1,43

Поскольку реальное приведенное сопротивление теплопередаче наружных стен, определяемого на основе расчета приведенного сопротивления теплопередаче фасада здания R fas r по формуле (22) СП 23-101-2004. будет меньше расчетного и нормируемого значений сопротивления теплопередаче при сезонной эксплуатации реконструируемого здания Rreg = 1,44, вследствие проникновение холодного воздуха через шели, швы, окна в наружней стене, было принято решение увеличить теплоизоляцию здания.
Для повышения теплозащиты здания была выбрана конструкция наружной стены с вентилируемой воздушной прослойкой:

  1. Расчетная модель каркасной наружной стены реконструируемого деревянного дома R = 1,43 м 2 ×°С/Вт
  2. теплоизоляционный слоем из стеклянного штапельного волокна «URSA» в виде матов 2 = 0,053 Вт/(м 2 ×°С, μ = 0,68 мг/(м×ч×Па) (см. № 62, таблица Д1 СП 23-101-2004), δ2 = 0,1 м>
  3. пароизоляция — слой пергамин δ = 0,004 м, λ = 0,17 Вт/(м×°С), (см. № 248 в таблица Д1 СП 23-101-2004)>
  4. вентилируемая воздушная прослойка толщиной δ = 10 см
  5. наружный защитный слой из вагонки толщиной 16 мм.
Читайте так же:  Ст. 222 ук рф. незаконные приобретение, передача, сбыт, хранение, перевозка или ношение оружия, его

Результаты расчета наружной конструкции стены с вентилируемой воздушной прослойки реконструированного здания приведены в таблицах П3 и П4.

Таблица П3. Термическое сопротивление слоев модели наружной стены с воздушной прослойкой Rk по формуле (7)

1,43 3,7164 0,11 0,04 10,8 8,7 3,5089

Расчетное сопротивление наружной стены реконструируемого дома R = 3,7164 > Rreg = 3,28 (нормируемого значения сопротивления теплопередаче) — требования СНиП 23-02-2003 по показателю «а» тепловой защиты выполнены.

Теплотехнический расчет неоднородных наружных ограждающих конструкций, содержащих углы, проемы, соединительные элементы между наружными облицовочными слоями (ребра, шпонки, стержневые связи), сквозные и несквозные теплопроводные включения, выполняют на основе расчета температурных полей по приложению M СП 23-101-2004.
См. также Приложение Е. Расчет приведенного сопротивления теплопередаче и приложение Л СП 50.13330.2012. Методика теплофизического расчета навесных фасадных систем (НФС) с вентилируемой воздушной прослойкой

Рекомендуемые типы технических решений наружных стен, и окон, уровни их теплозащиты для основных селитебных и промышленных зон территории РФ приведены в таблицах 4 и 5, а методика проектирование тепловой защиты зданий в разделе 9, СП 23-101-2004. Рекомендации по проектированию тепловой защиты зданий можно посмотреть на странице «Проектированию тепловой защита» данного сайта.

Расчетный температурный перепад Δt

Результаты расчета перепада между температурой внутреннего воздуха в жилой комнате и температурой внутренней поверхности наружной конструкции стены с вентилируемой воздушной прослойкой реконструируемого дома приведены в таблице П5.

Таблица П5. Расчетный температурный перепад Δt между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности наружной стены наружной стены с воздушной прослойкой

. Температуру точки росы td, °C, в зависимости от различных сочетаний температуры tint и относительной влажности jint, %, воздуха помещения следует определять по приложению Р СП 23-101-2004.

Внимание! СНиП 23-02-2003 заменен на СП 50.13330.2012
СНиП 23-01-99* заменен на СП 131.13330.2012

OSB Ultralam™-ОСП (ориентированно-стружечная плита): применение, свойства, сортамент, характеристики OSB 3

См. Примеры расчета чрезвычайно пучинистого основания фундамента на песчанной подушке и на винтовых сваях.

Справочник строителя | Обеспечение тепловой устойчивости

  • Эксплуатация тепловых сетей (18 записей)
  • Отопление (11 записей)
  • Справочник-словарь (28 записей)
  • Проектировщику (231 записей)

ТЕПЛОСАНТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВЫБОРУ ПЛОЩАДКИ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА

ТЕПЛОСАНТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРОИЗВОДСТВЕННЫМ ЗДАНИЯМ И СООРУЖЕНИЯМ

НОВЫЕ ВИДЫ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ И МАТЕРИАЛОВ

СОПРОТИВЛЕНИЕ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОУСТОЙЧИВОСТИ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

ОЦЕНКА СОПРОТИВЛЕНИЯ ВОЗДУХОПРОНИЦАНИЮ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

2007-2019 © baurum.ru
All rights reserved.

Строительство и ремонт

О строительстве — для строителей, застройщиков,
заказчиков, проектировщиков, архитекторов

Справочник строителя | Обеспечение тепловой устойчивости

  • Эксплуатация тепловых сетей (18 записей)
  • Отопление (11 записей)
  • Справочник-словарь (28 записей)
  • Проектировщику (231 записей)

ТЕПЛОСАНТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВЫБОРУ ПЛОЩАДКИ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА

ТЕПЛОСАНТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРОИЗВОДСТВЕННЫМ ЗДАНИЯМ И СООРУЖЕНИЯМ

НОВЫЕ ВИДЫ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ И МАТЕРИАЛОВ

СОПРОТИВЛЕНИЕ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОУСТОЙЧИВОСТИ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

ОЦЕНКА СОПРОТИВЛЕНИЯ ВОЗДУХОПРОНИЦАНИЮ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

2007-2019 © baurum.ru
All rights reserved.

Строительство и ремонт

О строительстве — для строителей, застройщиков,
заказчиков, проектировщиков, архитекторов

Расчет термического сопротивления ограждающих конструкций

Расчет термического сопротивления ограждающих конструкций

При нормативной влажности внутреннего воздуха жилых домов 55% наружные стены должны обладать такими теплозащитными характеристиками, чтобы влага, находящаяся в воздухе, не выпадала на внутренней поверхности стен в виде конденсата, а человек, находящийся в помещении, не переохлаждался в результате теплообмена с холодными наружными стенами. Исходя из этого, нормируются теплозащитные характеристики стены. Способность ограждений оказывать сопротивление потоку тепла, проходящему из помещения наружу, характеризуется сопротивлением теплопередаче R 0 . Согласно СНиП 2-3-79 «Строительная теплотехника» 1 сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции следует определять по формуле

R 0 = 1/α в + R к + 1/α н ,

где α в — коэффициент теплоотдачи у внутренней поверхности ограждающей конструкции (табл. 7); α н — коэффициент теплоотдачи у наружной поверхности для зимних условий (табл. 8); R к — термическое сопротивление самой ограждающей конструкции.

Таблица 7. Коэффициент теплоотдачи у внутренней поверхности ограждающей конструкции

Таблица 8. Коэффициент теплоотдачи у наружной поверхности для зимних условий

При этом согласно СНиП 23-02-2003 для жилых зданий, лечебных и детских учреждений оптимальным считается такое сопротивление теплопередаче, при котором температура внутренней поверхности стены отличается от температуры внутреннего воздуха не более чем на 4 °С. Эта величина называется нормативным температурным перепадом и обозначается D tn ; измеряется она в °С. Для покрытий и чердачных перекрытий не должен превышать 3 °С, а для перекрытий над проездами, подвалами и подпольями — 2 °С.

Сопротивление теплопередаче каждого слоя ограждающей конструкции Rк показывает, насколько сопротивляется передаче тепла слой материала данной толщины; измеряется R к в м 2 ·°С/Вт. Чем выше эта величина, тем лучше теплоизоляция. Расчет ведется по формуле:

Читайте так же:  Эта красотка – не только модель. наташа водянова является основателем благотворительного фонда

где δ — толщина материала, м; λ — коэффициент теплопроводности, Вт/м·°С, который характеризует конкретный материал или изделие из него. Чем он меньше, тем лучше материал сохраняет тепло. Производители обычно указывают расчетное значение коэффициента теплопроводности λ, определяемое в лабораторных условиях (табл. 9).

Таблица 9. Теплотехнические показатели некоторых строительных материалов и конструкций

Сопротивление теплопередаче многослойной конструкции определяют как сумму сопротивлений отдельных слоев:

При этом для многослойных конструкций следует вносить поправки на неоднородность теплоизоляционного слоя

где ΔR 1 — от неплотностей; ΔR 2 — от соединителей.

Для однослойных плит, соединенных встык, ΔR 1 = 0,10 м 2 ·К/Вт; для двухслойных с перевязкой швов ΔR 2 = 0,00 м 2 ·К/Вт. При применении стальных соединителей (связей):

  • для 4х∅4,5 мм: ΔR 2 = 0,20;
  • для 4х∅6,0 мм: ΔR 2 = 0,40;
  • для 4х∅8,0 мм: ΔR 2 = 0,85 м 2 ·К/Вт.

Поправку на соединители не учитывают, если:

  • они проходят через воздушную прослойку,
  • они соединяют деревянный каркас со стеной.

Величина, обратная R к , называется коэффициентом теплопередачи к; измеряется она в Вт/м 2 ·°С. Этот коэффициент свидетельствует о том, какой уровень теплоизоляции обеспечивает конкретная конструкция (например, стена или крыша): чем выше этот коэффициент, тем ниже теплоизоляционные свойства конструкции.

Удельные потери тепла 1 м 2 стены в ваттах Q можно подсчитать по формуле:

где Δt — разница между наружной температурой воздуха и температурой внутри помещения.

Необходимую толщину утеплителя вычисляют, исходя из минимально допустимого значения сопротивления теплопередаче всей конструкции R q min , которое принимается согласно строительным нормам для той или иной климатической зоны. Для этого следует просчитать термическое сопротивление каждого слоя стены, сложить полученные данные и сравнить с допустимым значением. Если расчетное сопротивление окажется ниже допустимого, следует увеличить толщину утеплителя.

Согласно СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» нормативное значение сопротивления теплопередаче принимают в зависимости от градусо-суток района строительства. Количество градусо-суток отопительного периода D d составляет:

где t в — расчетная температура внутреннего воздуха (для жилых, общественных и административных помещений принимается 20 °С; для промышленных зданий — 18 °С); t оп — средняя температура отопительного периода города строительства, принимаемая при температуре наружного воздуха не выше 8 °С; Z оп — продолжительность отопительного периода, суток 2 .

Вычислив количество градусо-суток для конкретной местности, по табл. 10 можно определить минимальное сопротивление теплопередаче той или иной ограждающей конструкции.

Таблица 10. Нормируемые значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций жилых зданий, лечебно-профилактических и детских учреждений, школ, интернатов, гостиниц и общежитий

Согласно ДБН В.2.6-31:2006 «Конструкции зданий и сооружений. Тепловая изоляция зданий» для наружных стен в первой, самой холодной, температурной зоне Украины R = 2,8 м 2 ·К/Вт; второй — 2,5 м 2 ·К/Вт; третьей — 2,2 м 2 ·К/Вт и четвертой — 2,0 м 2 ·К/Вт (табл. 11). Нормируемое сопротивление теплопередаче наружных стен для некоторых регионов России приведено в табл. 12.

Таблица 11. Минимально допустимые значения сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции жилых и общественных зданий в зависимости от климатической зоны Украины

Таблица 12. Нормируемое сопротивление теплопередаче наружных стен из условия энергосбережения для некоторых регионов России

Нормирование сопротивления теплопередаче

При проектировании наружных ограждающих конструкций зданий необходимо знать минимальное значение R , при котором ограждения оказываются удовлетворительными в теплотехническом отношении. Нормирование сопротивления теплопередаче R наружных ограждений построено на принципах ограничения количества тепла, теряемого им в отопительный период года-условия энергосбережения, и поддержания на внутренне поверхности ограждения температуры, при которой на ней не образвывался бы конденсат-санитарно-гигиенические и комфортные условия. Температура внутренне поверхности ограждения, τв должна быть не ниже точки росы τр. Для этого необходимо ограничить температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой на внутренне поверхности ограждения Δt=tв- τв.Нормативное значение этого перепада Δt н принимается по СНиП11-3-79* (табл.2) (приложение № 18)

Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций, отвечающих санитарно-гигиеническим и комфортным условиям, определяется по формуле:

(1)

Где: n – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждаяющих конструкций по отношению к нуружному воздуху, принимается по таблице.3 СНиП 11-3-79* (приложение № 18)

tв-расчетная температура наружного воздуха,С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневке обеспеченностью 0,92 по СНиП 23–01 –99.

Δt н – нормативный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый по табл.2 СНиП 11-3-79* (приложение № 18)

[1]

αв – коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый по табл.4 СНиП 11-3-79*(приложение № 18)

Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций из условий энергосбережения, R тр , принимается по табл.1б СНиП 11-3-79* (приложение № 18), методом интерполяции по величине градусо-суток отопительного периода (ГСОП) для данного района проектирования объекта.

ГСОП определяется по формуле:

Где: tот.пер., Zот.пер – средняя температура, С , и продолжительность,сут, периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8С, принимается по СНиП 23–01 –99.

В расчет принимается большее из значений сопротивления теплопередаче.

При проектировании ограждающих конструкций по данной методике, как привило, определяется толщина утеплителя ограждений, отвечающих двум вышеуказанным требованиям.

Пример

Расчет №1 «Определение толщины утеплителя многослойной стеновой панели»

Видео (кликните для воспроизведения).

Определить необходимую толщину утеплителя (слои 2 и 3) многослойной стеновой панели жилого здания. Район строительства г.Калуга.

Читайте так же:  Неожиданные банкротства колоссальных фирм

Слой №1 Бетонный фактурный слой γ= 2500 кг/м 3 , λ1=1,92 Вт/м 2 0 С, δ1=0,08м

Слой №2 Фибролит цементный γ= 350 кг/м 3 , λ1=0,16 Вт/м 2 0 С, δ2=0,075м

Слой №3 Минераловатная плита γ= 200 кг/м 3 , λ3=0,07 Вт/м 2 0 С, δ3=0,055м

Сло1 №4 Бетонный фактурный слой γ= 2500 кг/м 3 , λ4=1,92 Вт/м 2 0 С, δ4=0,04м

По СНиП 23–01 –99 принимаем: tот.пер.= -3,5С, Zот.пер – 214сут, температура наружсоздуха tн=-31С.

Требуемое сопротивление теплопередаче определяем исходя из требований СНиП 11-3-79* и двух условий:

1) санитарно-гигиенические и комфортные требования по формуле (1) при n=1, Δt н =4С, αв =8,7Вт/м 2 С.

2) Из условий энергосбережения по формуле (2)

ГСОП=(18-(-3,5)) х 214=4600

По таблице 1б СНиП 11-3-79* (приложение № 18) находим R тр =3,01м 2 С/Вт, следовательно в расчет и конструирование принимаем наибольшее значение сопротивления теплопередаче: R тр =3,01м 2 С.

Полное сопротивление теплопередаче стены будет равно:

δ2 / 0,16=2, тогда δ2 =0,32м. Следовательно, толщина фибролита должна быть не менее 320мм.

Аналогично можно сделать расчет толщины и другого утеплителя данной конструкции панели – минераловатной плиты, оставляя толщину фибролита заданной.

3,01=1/8,7 +0,08/1,92+0,075/0,16+ δ3/0,07+0,04/1,92+1/23=отсюда:

Следовательно, для обеспечения заданных условий, толщина минераловатной плиты должна быть не менее 160мм. После экономического анализа принимается расчетная толщина того или иного утеплителя.

Дата добавления: 2015-09-20 ; просмотров: 892 | Нарушение авторских прав

Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций. Расчет, таблица сопротивления теплопередаче

При строительстве частных и многоквартирных домов приходится учитывать множество факторов и соблюдать большое количество норм и стандартов. К тому же перед строительством создается план дома, проводятся расчеты по нагрузке на несущие конструкции (фундамент, стены, перекрытия), коммуникациям и теплосопротивлению. Расчет сопротивления теплопередаче не менее важен, чем остальные. От него не только зависит, насколько будет дом теплым, и, как следствие, экономия на энергоносителях, но и прочность, надежность конструкции. Ведь стены и другие элементы ее могут промерзать. Циклы заморозки и разморозки разрушают строительный материал и приводят к обветшалости и аварийности зданий.

Теплопроводность

Любой материал способен проводить тепло. Этот процесс осуществляется за счет движения частиц, которые и передают изменение температуры. Чем они ближе друг к другу, тем процесс теплообмена происходит быстрее. Таким образом, более плотные материалы и вещества гораздо быстрее охлаждаются или нагреваются. Именно от плотности прежде всего зависит интенсивность теплопередачи. Она численно выражается через коэффициент теплопроводности. Он обозначается символом λ и измеряется в Вт/(м*°C). Чем выше этот коэффициент, тем выше теплопроводность материала. Обратной величиной для коэффициента теплопроводности является тепловое сопротивление. Оно измеряется в (м2*°C)/Вт и обозначается буквой R.

Применение понятий в строительстве

Для того чтобы определить теплоизоляционные свойства того или иного строительного материала, используют коэффициент сопротивления теплопередаче. Его значение для различных материалов дается практически во всех строительных справочниках.

Так как большинство современных зданий имеет многослойную структуру стен, состоящую из нескольких слоев различных материалов (внешняя штукатурка, утеплитель, стена, внутренняя штукатурка), то вводится такое понятие, как приведенное сопротивление теплопередаче. Оно рассчитывается так же, но в расчетах берется однородный аналог многослойной стены, пропускающий то же количество тепла за определенное время и при одинаковой разности температур внутри помещения и снаружи.

Приведенное сопротивление рассчитывается не на 1 м кв., а на всю конструкцию или какую-то ее часть. Оно обобщает показатель теплопроводности всех материалов стены.

Тепловое сопротивление конструкций

Все внешние стены, двери, окна, крыша являются ограждающей конструкцией. И так как они защищают дом от холода по-разному (имеют различный коэффициент теплопроводности), то для них индивидуально рассчитывается сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции. К таким конструкциям можно отнести и внутренние стены, перегородки и перекрытия, если в помещениях имеется разность температур. Здесь имеются в виду помещения, в которых разность температур значительная. К ним можно отнести следующие неотапливаемые части дома:

  • Гараж (если он непосредственно примыкает к дому).
  • Прихожая.
  • Веранда.
  • Кладовая.
  • Чердак.
  • Подвал.

В случае если эти помещения не отапливаются, то стену между ними и жилыми помещениями необходимо также утеплять, как и наружные стены.

Тепловое сопротивление окон

В воздухе частицы, которые участвуют в теплообмене, находятся на значительном расстоянии друг от друга, а следовательно, изолированный в герметичном пространстве воздух является лучшим утеплителем. Поэтому все деревянные окна раньше делались с двумя рядами створок. Благодаря воздушной прослойке между рамами сопротивление теплопередаче окон повышается. Этот же принцип применяется для входных дверей в частном доме. Для создания подобной воздушной прослойки ставят две двери на некотором расстоянии друг от друга или делают предбанник.

Такой принцип остался и в современных пластиковых окнах. Единственное отличие – высокое сопротивление теплопередачи стеклопакетов достигается не за счет воздушной прослойки, а за счет герметичных стеклянных камер, из которых откачан воздух. В таких камерах воздух разряжен и практически нет частиц, а значит, и передавать температуру нечему. Поэтому теплоизоляционные свойства современных стеклопакетов намного выше, чем у старых деревянных окон. Тепловое сопротивление такого стеклопакета – 0,4 (м2*°C)/Вт.

Современные входные двери для частных домов имеют многослойную структуру с одним или несколькими слоями утеплителей. К тому же дополнительное теплосопротивление дает установка резиновых или силиконовых уплотнителей. Благодаря этому дверь становится практически герметичной и установка второй не требуется.

Читайте так же:  Преференциальный режим - льготный режим осуществления внешнеэкономических связей

Расчет теплового сопротивления

Расчет сопротивления теплопередаче позволяет оценить потери тепла в Вт и рассчитать необходимое дополнительное утепление и потери тепла. Благодаря этому можно грамотно подобрать необходимую мощность отопительного оборудования и избежать лишних трат на более мощное оборудование или энергоносители.

Для наглядности рассчитаем тепловое сопротивление стены дома из красного керамического кирпича. Снаружи стены будут утеплены экструдированным пенополистиролом толщиной 10 см. Толщина стен будет два кирпича – 50 см.

Сопротивление теплопередаче вычисляется по формуле R = d/λ, где d – это толщина материала, а λ – коэффициент теплопроводности материала. Из строительного справочника известно, что для керамического кирпича λ = 0,56 Вт/(м*°C), а для экструдированного пенополистирола λ = 0,036 Вт/(м*°C). Таким образом, R (кирпичной кладки) = 0,5 / 0,56 = 0,89 (м 2 *°C)/Вт, а R (экструдированного пенополистирола) = 0,1 / 0,036= 2,8 (м 2 *°C)/Вт. Для того чтобы узнать общее теплосопротивление стены, нужно сложить эти два значения: R = 3,59 (м 2 *°C)/Вт.

Таблица теплового сопротивления строительных материалов

Всю необходимую информацию для индивидуальных расчетов конкретных построек дает представленная ниже таблица сопротивления теплопередаче. Образец расчетов, приведенный выше, в совокупности с данными таблицы может также использоваться и для оценки потери тепловой энергии. Для этого используют формулу Q = S * T / R, где S – площадь ограждающей конструкции, а T – разность температур на улице и в помещении. В таблице приведены данные для стены толщиной 1 метр.

Материал R, (м 2 * °C)/Вт
Железобетон 0,58
Керамзитобетонные блоки 1,5-5,9
Керамический кирпич 1,8
Силикатный кирпич 1,4
Газобетонные блоки 3,4-12,29
Сосна 5,6
Минеральная вата 14,3-20,8
Пенополистирол 20-32,3
Экструдированный пенополистирол 27,8
Пенополиуретан 24,4-50

Теплые конструкции, методы, материалы

Для того чтобы повысить сопротивление теплопередаче всей конструкции частного дома, как правило, используют строительные материалы с низким показателем коэффициента теплопроводности. Благодаря внедрению новых технологий в строительстве таких материалов становится все больше. Среди них можно выделить наиболее популярные:

  • Дерево.
  • Сэндвич-панели.
  • Керамический блок.
  • Керамзитобетонный блок.
  • Газобетонный блок.
  • Пеноблок.
  • Полистиролбетонный блок и др.

Дерево является весьма теплым, экологически чистым материалом. Поэтому многие при строительстве частного дома останавливают выбор именно на нем. Это может быть как сруб, так и оцилиндрованное бревно или прямоугольный брус. В качестве материала в основном используется сосна, ель или кедр. Тем не менее это довольно капризный материал и требует дополнительных мер защиты от атмосферных воздействий и насекомых.

Сэндвич-панели – это довольно новый продукт на отечественном рынке строительных материалов. Тем не менее его популярность в частном строительстве очень возросла в последнее время. Ведь его основными плюсами является сравнительно невысокая стоимость и хорошее сопротивление теплопередаче. Это достигается за счет его строения. С наружных сторон находится жесткий листовой материал (ОСП-плиты, фанера, металлический профиль), а внутри — вспененный утеплитель или минеральная вата.

Строительные блоки

Высокое сопротивление теплопередаче всех строительных блоков достигается за счет наличия в их структуре воздушных камер или вспененной структуры. Так, например, некоторые керамические и другие виды блоков имеют специальные отверстия, которые при кладке стены идут параллельно ей. Таким образом, создаются закрытые камеры с воздухом, что является довольно эффективной мерой препятствия теплопередачи.

В других строительных блоках высокое сопротивление теплопередачи заключается в пористой структуре. Это может достигаться различными методами. В пенобетонных газобетонных блоках пористая структура образуется благодаря химической реакции. Другой способ – это добавление в цементную смесь пористого материала. Он применяется при изготовлении полистиролбетонных и керамзитобетонных блоков.

Нюансы применения утеплителей

Если сопротивление теплопередачи стены недостаточно для данного региона, то в качестве дополнительной меры могут применяться утеплители. Утепление стен, как правило, производится снаружи, но при необходимости может применяться и по внутренней части несущих стен.

На сегодняшний день существует множество различных утеплителей, среди которых наибольшей популярностью пользуются:

  • Минеральная вата.
  • Пенополиуретан.
  • Пенополистирол.
  • Экструдированный пенополистирол.
  • Пеностекло и др.

[3]

Все они имеют очень низкий коэффициент теплопроводности, поэтому для утепления большинства стен толщины в 5-10 мм, как правило, достаточно. Но при этом следует учесть такой фактор, как паропроницаемость утеплителя и материала стен. По правилам, этот показатель должен возрастать наружу. Поэтому утепление стен из газобетона или пенобетона возможно только с помощью минеральной ваты. Остальные утеплители могут применяться для таких стен, если делается специальный вентиляционный зазор между стеной и утеплителем.

Заключение

Теплосопротивление материалов – это важный фактор, который следует учитывать при строительстве. Но, как правило, чем стеновой материал теплее, тем меньше плотность и прочность на сжатие. Это следует учитывать при планировке дома.

Записки проектировщика. GREEN BIM, CFD.

Современные технологии проектирования и строительства зданий

Пример расчёта стены по СП 50.13330.2012

В рамках данной статьи рассмотрим пример расчёта стены по СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий, а именно нормируемое сопротивление теплопередаче, расчёт паропроницаемости и точки росы.

Пример расчёта нормируемого сопротивления теплопередаче стены

Расчет произведен в соответствии с требованиями следующих нормативных документов:

СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий.

СП 131.13330.2012 Строительная климатология.

СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий

Район строительства: Москва

Относительная влажность воздуха: φв=60%

Читайте так же:  Государственная гарантия - это обязательство государства перед гражданами или юридическими лицами. к

Тип здания или помещения: Жилые

Вид ограждающей конструкции: Наружные стены с вентилируемым фасадом

Расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания: tв=20°C

Согласно таблицы 1 СП 50.13330.2012 при температуре внутреннего воздуха здания tint=20°C и относительной влажности воздуха φint=60% влажностный режим помещения устанавливается, как нормальный.

Определим базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче Ro тр исходя из нормативных требований к приведенному сопротивлению теплопередаче(п. 5.2) СП 50.13330.2012) согласно формуле:

где а и b— коэффициенты, значения которых следует приниматься по данным таблицы 3 СП 50.13330.2012 для соответствующих групп зданий.

[2]

Так для ограждающей конструкции вида- наружные стены с вентилируемым фасадом и типа здания -жилые а=0.00035;b=1.4

Определим градусо-сутки отопительного периода ГСОП, 0 С·сут по формуле (5.2) СП 50.13330.2012

где tв-расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания,°C

tот-средняя температура наружного воздуха,°C принимаемые по таблице 1 СП131.13330.2012 для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более8 °С для типа здания — жилые

zот-продолжительность, сут, отопительного периода принимаемые по таблице 1 СП131.13330.2012 для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8 °С для типа здания — жилые

По формуле в таблице 3 СП 50.13330.2012 определяем базовое значение требуемого сопротивления теплопередачи Ro тр (м 2 ·°С/Вт).

Ro норм =0.00035·4551+1.4=2.99м 2 °С/Вт

Поскольку населенный пункт Москва относится к зоне влажности — нормальной, при этом влажностный режим помещения — нормальный, то в соответствии с таблицей 2 СП50.13330.2012 теплотехнические характеристики материалов ограждающих конструкций будут приняты, как для условий эксплуатации Б.

Схема конструкции ограждающей конструкции следующая:

1.ТЕХНОНИКОЛЬ ТЕХНОВЕНТ СТАНДАРТ, толщина δ1=0.15м, коэффициент теплопроводности λБ1=0.039Вт/(м°С), паропроницаемость μ1=0.3мг/(м·ч·Па)

2.Железобетон (ГОСТ 26633), толщина δ2=0.3м, коэффициент теплопроводности λБ2=2.04Вт/(м°С), паропроницаемость μ2=0.03мг/(м·ч·Па)

Условное сопротивление теплопередаче R усл , (м 2 °С/Вт) определим по формуле E.6 СП 50.13330.2012:

где αint — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м 2 °С), принимаемый по таблице 4 СП 50.13330.2012

αext — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкций для условий холодного периода, принимаемый по таблице 6 СП 50.13330.2012

αext=12 Вт/(м 2 °С) -согласно п.3 таблицы 6 СП 50.13330.2012 для наружных стен с вентилируемым фасадом.

Приведенное сопротивление теплопередаче R пр , (м 2 °С/Вт) определим по формуле 11 СП 23-101-2004:

r-коэффициент теплотехнической однородности ограждающей конструкции, учитывающий влияние стыков, откосов проемов, обрамляющих ребер, гибких связей и других теплопроводных включений

Вывод: величина приведённого сопротивления теплопередаче R пр больше требуемого R норм (3.14>2.99) следовательно представленная ограждающая конструкция соответствует требованиям по теплопередаче.

Пример расчёта паропроницаемости стены

Согласно п.8.5.5 СП 50.13330.2012 плоскость максимального увлажнения находиться на поверхности выраженного теплоизоляционного слоя №1 ТЕХНОНИКОЛЬ ТЕХНОВЕНТ СТАНДАРТ термического сопротивление которого больше 2/3 R усл ( R1=3.85м 2 ·°С/Вт, R усл =3.14м 2 ·°С/Вт)

Плоскость возможной конденсации располагается на наружной поверхности утеплителя. Влагонакопление невозможно.

Расчет распределения парциального давления водяного пара по толще стены и определение возможности образования конденсата в толще стены(пример расчета точки росы)

Для проверки конструкции на наличие зоны конденсации внутри стены определяем сопротивление паропроницанию стены Rn по формуле (8.9) СП 50.13330.2012(здесь и далее сопротивлением влагообмену у внутренней и наружной поверхностях пренебрегаем).

Rn=0.15/0.3+0.3/0.03=10.5 м 2 ·ч·Па/мг.

Определяем парциальное давление водяного пара внутри и снаружи стены по формуле(8.З) и (8.8) СП 50.13330.2012

где tн-средняя месячная температура наиболее холодного месяца в году принимаемая по таблице 5.1 СП 131.13330.2012.

где φн-cредняя месячная относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца, принимаемая по таблице 3.1 СП 131.13330.2012.

Определяем температуры ti на границах слоев по формуле (8.10) СП50.13330.2012, нумеруя от внутренней поверхности к наружной, и по этим температурам — максимальное парциальное давление водяного пара Еiпо формуле (8.8) СП 50.13330.2012:

eв1=1,84·10 11 exp(-5330/(273+(19.2))=2202Па

eв2=1,84·10 11 exp(-5330/(273+(18.2))=2069Па

Рассчитаем действительные парциальные давления ei водяного пара на границах слоев по формуле

где ∑R — сумма сопротивлений паропроницанию слоев, считая от внутренней поверхности. В результате расчета получим следующие значения:

– – – – распределение действительного парциального давления водяного пара e

–––––– распределение максимального парциального давления водяного пара Е

Видео (кликните для воспроизведения).

Вывод: Кривые распределения действительного и максимального парциального давления не пересекаются. Выпадение конденсата в конструкции стены невозможно.

Источники


  1. Гриненко А. В., Костанов Ю. А., Невский С. А., Подшибякин А. С. Адвокатура в Российской Федерации. Учебник; ТК Велби, Проспект — М., 2016. — 208 c.

  2. Бадинтер, Робер Смертная казнь. Отмена смертной казни; М.: Nota Bene, 2012. — 416 c.

  3. Сергеев С. Г. Конституционное право России; Дашков и Ко — Москва, 2008. — 576 c.
Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций. расчет, таблица сопротивления теплопередаче
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here