Теплотехнічний розрахунок зовнішньої цегляної стіни. Приклад теплотехнічного розрахунку зовнішньої стіни Теплотехнічний розрахунок будівлі з кам'яної кладки

Створення комфортних умов для проживання або трудової діяльності є першочерговим завданням будівництва. Значна частина території нашої країни знаходиться в північних широтах з холодним кліматом. Тому підтримання комфортної температури в будівлях завжди актуально. З ростом тарифів на енергоносії зниження витрати енергії на опалення виходить на перший план.

кліматичні характеристики

Вибір конструкції стін і покрівлі залежить насамперед від кліматичних умов району будівництва. Для їх визначення необхідно звернутися до СП131.13330.2012 «Будівельна кліматологія». У розрахунках використовуються такі величини:

• температура найбільш холодної п'ятиденки забезпеченістю 0,92, позначається Тн;
• середня температура, позначається Той;
• тривалість, позначається ZOT.

На прикладі для Мурманська величини мають наступні значення:

• Тн \u003d -30 град;
• Той \u003d -3.4 град;
• ZOT \u003d 275 діб.

Крім того, необхідно задати розрахункову температуру всередині приміщення Тв, вона визначається відповідно до ГОСТу 30494-2011. Для житла можна прийняти Тв \u003d 20 град.

Щоб виконати теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій, попередньо обчислюють величину ГСОП (градусо-добу опалювального періоду):
ГСОП \u003d (Тв - Той) х ZOT.
На нашому прикладі ГСОП \u003d (20 - (-3,4)) х 275 \u003d 6435.

Основні показники

для правильного вибору матеріалів огороджувальних конструкцій необхідно визначити, якими теплотехнічними характеристиками вони повинні володіти. Здатність речовини проводити тепло характеризується його теплопровідністю, позначається грецькою буквою l (лямбда) і вимірюється в Вт / (м х град.). Здатність конструкції утримувати тепло характеризується її опором теплопередачі R і дорівнює відношенню товщини до теплопровідності: R \u003d d / l.

У разі якщо конструкція складається з декількох шарів, опір розраховується для кожного шару і потім підсумовується.

Опір теплопередачі є основним показником зовнішньої конструкції. Його величина повинна перевищувати нормативне значення. Виконуючи теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій будівлі, ми повинні визначити економічно виправданий склад стін і покрівлі.

значення теплопровідності

Якість теплоізоляції визначається в першу чергу теплопровідністю. Кожен сертифікований матеріал проходить лабораторні дослідження, в результаті яких визначається це значення для умов експлуатації «А» або «Б». Для нашої країни більшості регіонів відповідають умови експлуатації «Б». Виконуючи теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій будинку, слід використовувати саме це значення. Значення теплопровідності вказують на етикетці або в паспорті матеріалу, але якщо їх немає, можна скористатися довідковими значеннями зі Зводу правил. Значення для найбільш популярних матеріалів наведені нижче:

• Кладка із звичайної цегли - 0,81 Вт (м х град.).
• Кладка з силікатної цегли - 0,87 Вт (м х град.).
• Газо- і пінобетон (щільністю 800) - 0,37 Вт (м х град.).
• Деревина хвойних порід - 0,18 Вт (м х град.).
• Екструдований пінополістирол - 0,032 Вт (м х град.).
• Плити мінераловатні (щільність 180) - 0,048 Вт (м х град.).

Нормативне значення опору теплопередачі

Розрахункове значення опору теплопередачі не має бути менше базового значення. Базове значення визначається за таблицею 3 СП50.13330.2012 «будівель». У таблиці визначені коефіцієнти для розрахунку базових значень опору теплопередачі всіх огороджувальних конструкцій і типів будівель. Продовжуючи розпочатий теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій, приклад розрахунку можна представити таким чином:

• Рстен \u003d 0,00035х6435 + 1,4 \u003d 3,65 (м х град / Вт).
• Рпокр \u003d 0,0005х6435 + 2,2 \u003d 5,41 (м х град / Вт).
• Рчерд \u003d 0,00045х6435 + 1,9 \u003d 4,79 (м х град / Вт).
• Рокн \u003d 0,00005х6435 + 0,3 \u003d х град / Вт).

Теплотехнічний розрахунок зовнішньої огороджувальної конструкції виконується для всіх конструкцій, що замикають «теплий» контур - підлогу по грунту або перекриття техпідпілля, зовнішні стіни (включаючи вікна і двері), суміщене покриття або перекриття неопалюваних горища. Також розрахунок необхідно виконувати і для внутрішніх конструкцій, якщо перепад температур в суміжних кімнатах становить понад 8 градусів.

Теплотехнічний розрахунок стін

Більшість стін і перекриттів за своєю конструкцією багатошарові і неоднорідні. Теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій багатошарової структури виглядає наступним чином:
R \u003d d1 / l1 + d2 / l2 + dn / ln,
де n - параметри n-го шару.

Якщо розглядати цегляну обштукатурену стіну, то отримаємо таку конструкцію:

• зовнішній шар штукатурки товщиною 3 см, теплопровідність 0,93 Вт (м х град.);
• кладка з повнотілої глиняної цегли 64 см, теплопровідність 0,81 Вт (м х град.);
• внутрішній шар штукатурки товщиною 3 см, теплопровідність 0,93 Вт (м х град.).

Формула теплотехнічного розрахунку огороджуючих конструкцій виглядає наступним чином:

R \u003d 0,03 / 0,93 + 0,64 / 0,81 + 0,03 / 0,93 \u003d 0,85 (м х град / Вт).

Отримане значення істотно меншої ніж визначено раніше базового значення опору теплопередачі стін житлового будинку в Мурманську 3,65 (м х град / Вт). Стіна не задовольняє нормативним вимогам і потребує утеплення. Для утеплення стіни використовуємо товщиною 150 мм і теплопровідністю 0,048 Вт (м х град.).

Підібравши систему утеплення, необхідно виконати перевірки теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій. Приклад розрахунку наведено нижче:

R \u003d 0,15 / 0,048 + 0,03 / 0,93 + 0,64 / 0,81 + 0,03 / 0,93 \u003d 3,97 (м х град / Вт).

Отримана розрахункова величина більше базової - 3,65 (м х град / Вт), утеплена стіна задовольняє вимогам норм.

Розрахунок перекриттів і суміщених покриттів виконується аналогічно.

Теплотехнічний розрахунок підлог, що стикаються з грунтом

Нерідко в приватних будинках або громадських будівлях виконуються по грунту. Опір теплопередачі таких статей не нормується, але як мінімум конструкція підлог не повинна допускати випадання роси. Розрахунок конструкцій, що стикаються з грунтом, виконується наступним чином: підлоги розбиваються на смуги (зони) шириною по 2 метри, починаючи з зовнішнього кордону. Таких зон виділяється до трьох, що залишилася площа відноситься до четвертої зони. Якщо в конструкції підлоги не передбачений ефективний утеплювач, то опір теплопередачі зон приймається наступним:

• 1 зона - 2,1 (м х град / Вт);
• 2 зона - 4,3 (м х град / Вт);
• 3 зона - 8,6 (м х град / Вт);
• 4 зона - 14,3 (м х град / Вт).

Неважко помітити, що чим далі ділянка підлоги знаходиться від зовнішньої стіни, тим вище його опір теплопередачі. Тому найчастіше обмежуються утепленням периметра статі. При цьому до опору теплопередачі зони додається опір теплопередачі утепленої конструкції.
Розрахунок опору теплопередачі підлоги необхідно включати в загальний теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій. Приклад розрахунку підлог по грунту розглянемо нижче. Приймемо площа статі 10 х 10, рівну 100 м кв.

• Площа 1 зони складе 64 м кв.
• Площа 2 зони складе 32 м кв.
• Площа 3 зони складе 4 м кв.

Середнє значення опору теплопередачі підлоги по ґрунті:
Рпола \u003d 100 / (64 / 2,1 + 32 / 4,3 + 4 / 8,6) \u003d 2,6 (м х град / Вт).

Виконавши утеплення периметра статі пенополистирольной плитою товщиною 5 см, смугою шириною 1 метр, отримаємо середнє значення опору теплопередачі:

Рпола \u003d 100 / (32 / 2,1 + 32 / (2,1 + 0,05 / 0,032) + 32 / 4,3 + 4 / 8,6) \u003d 4,09 (м х град / Вт).

Важливо відзначити, що подібним чином розраховуються не тільки підлоги, але і конструкції стін, що стикаються з грунтом (стіни заглибленого поверху, теплого підвалу).

Теплотехнічний розрахунок дверей

Дещо по-іншому розраховується базове значення опору теплопередачі вхідних дверей. Для його розрахунку знадобиться спочатку обчислити опір теплопередачі стіни по санітарно-гігієнічному критерієм (невипадання роси):
РСТ \u003d (Тв - Тн) / (ДТН х ав).

Тут ДТН - різниця температур між внутрішньою поверхнею стіни і температурою повітря в кімнаті, визначається за Зводу правил і для житла становить 4,0.
ав - коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні стіни, по СП становить 8,7.
Базове значення дверей береться рівним 0,6хРст.

Для обраної конструкції двері потрібно виконати перевірки теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій. Приклад розрахунку вхідних дверей:

Рдв \u003d 0,6 х (20 - (- 30)) / (4 х 8,7) \u003d 0,86 (м х град / Вт).

Цьому розрахунковим значенням буде відповідати двері, утеплена мінераловатної плитою товщиною 5 см. Її опір теплопередачі складе R \u003d 0,05 / 0,048 \u003d 1,04 (м х град / Вт), що більше розрахункового.

комплексні вимоги

Розрахунки стін, перекриттів або покриття виконуються для перевірки поелементний вимог нормативів. Зводом правил також встановлено комплектне вимога, що характеризує якість утеплення всіх огороджувальних конструкцій в цілому. Ця величина називається «питома теплозащитная характеристика». Без її перевірки не обходиться жоден теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій. Приклад розрахунку по СП наведено нижче.

Коб \u003d 88,77 / 250 \u003d 0,35, що менше нормованого значення 0,52. В даному випадку площі і об'єм прийняті для будинку розмірами 10 х 10 х 2,5 м. Опору теплопередачі - рівні базовим величинам.

Нормоване значення визначається відповідно до СП в залежності від опалювального обсягу будинку.

Крім комплексного вимоги, для складання енергетичного паспорта також виконують теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій, приклад оформлення паспорта дано при застосуванні до СП50.13330.2012.

коефіцієнт однорідності

Всі наведені вище розрахунки застосовні для однорідних конструкцій. Що на практиці зустрічається досить рідко. Щоб врахувати неоднорідності, що знижують опір теплопередачі, вводиться поправочний коефіцієнт теплотехнічної однорідності - r. Він враховує зміну опору теплопередачі, що вносяться віконними і дверними отворами, зовнішніми кутами, Неоднорідними включеннями (наприклад перемичками, балками, армирующими поясами), та ін.

Розрахунок цього коефіцієнта досить складний, тому в спрощеному вигляді можна скористатися зразковими значеннями з довідкової літератури. Наприклад, для цегляної кладки - 0,9, тришарових панелей - 0,7.

ефективне утеплення

Вибираючи систему утеплення будинку, легко переконатися, що виконати сучасні вимоги теплового захисту без використання ефективного утеплювача практично неможливо. Так, якщо використовувати традиційний глиняний цегла, буде потрібно кладка товщиною в кілька метрів, що економічно недоцільно. Разом з тим низька теплопровідність сучасних утеплювачів на основі пінополістиролу або кам'яної вати дозволяє обмежитися товщиною в 10-20 см.

Наприклад, щоб досягти базового значення опору теплопередачі 3,65 (м х град / Вт), буде потрібно:

• цегляна стіна товщиною 3 м;
• кладка з пінобетонних блоків 1,4 м;
• мінераловатний утеплювач 0,18 м.

Давним-давно будівлі і споруди будувалися, не замислюючись про те, якими теплопровідних якостями володіють огороджувальні конструкції. Іншими словами, стіни робилися просто товстими. І якщо вам коли-небудь траплялося бути в старих купецьких будинках, то ви могли помітити, що зовнішні стіни цих будинків виконані з керамічної цегли, товщина яких становить близько 1,5 метрів. така товщина цегляної стіни забезпечувала і забезпечує досі цілком комфортне перебування людей у \u200b\u200bцих будинках навіть у найлютіші морози.

У теперішній же час все змінилося. І зараз економічно не вигідно робити стіни такими товстими. Тому були придумані матеріали, які можуть її зменшити. Одні з них: утеплювачі і газосиликатні блоки. Завдяки цим матеріалам, наприклад, товщина цегляної кладки може бути знижена до 250 мм.

Тепер стіни і перекриття найчастіше роблять 2-х або 3-х шарова, одним шаром з яких є матеріал з хорошими теплоізоляційними властивостями. А для того, щоб визначити оптимальну товщину цього матеріалу, проводиться теплотехнічний розрахунок і визначається точка роси.

Як проводиться розрахунок за визначенням точки роси ви можете ознайомитися на наступній сторінці. Тут же буде розглянуто теплотехнічний розрахунок на прикладі.

Необхідні нормативні документи

Для розрахунку будуть потрібні два Сніпа, один СП, один ГОСТ і один посібник:

• СНиП 23-02-2003 (СП 50.13330.2012). "Тепловий захист будівель". Актуалізована редакція від 2012 року.
• СНиП 23-01-99 * (СП 131.13330.2012). "Будівельна кліматологія". Актуалізована редакція від 2012 року.
• СП 23-101-2004. "Проектування теплового захисту будівель".
• ГОСТ 30494-96 (замінений на ГОСТ 30494-2011 з 2011 року). "Будівлі житлові і суспільні. Параметри мікроклімату в приміщеннях".
• Посібник. Є.Г. Малявіна "Тепловтрати будівлі. довідковий посібник" .

розраховуються параметри

В процесі виконання теплотехнічного розрахунку визначають:

• теплотехнічні характеристики будівельних матеріалів огороджувальних конструкцій;
• приведений опір теплопередачі;
• відповідність цього наведеного опору нормативному значенню.

Приклад. Теплотехнічний розрахунок тришарової стіни без повітряного прошарку

Початкові дані

1. Клімат місцевості і мікроклімат приміщення

Район будівництва: м Нижній Новгород.

Призначення будівлі: житлова.

Розрахункова відносна вологість внутрішнього повітря з умови не випадання конденсату на внутрішніх поверхнях зовнішніх огороджень дорівнює - 55% (СНиП 23-02-2003 п.4.3. Табл.1 для нормального вологісного режиму).

Оптимальна температура повітря в житловій кімнаті в холодний період року t int \u003d 20 ° С (ГОСТ 30494-96 табл.1).

Розрахункова температура зовнішнього повітря t ext, Яка визначається по температурі найбільш холодної п'ятиденки забезпеченістю 0,92 \u003d -31 ° С (СНиП 23-01-99 табл. 1 стовпець 5);

Тривалість опалювального періоду з середньою добовою температурою зовнішнього повітря 8 ° С дорівнює z ht = 215 сут (СНиП 23-01-99 табл. 1 стовпець 11);

Середня температура зовнішнього повітря за опалювальний період t ht \u003d -4,1 ° С (СНиП 23-01-99 табл. 1 стовпець 12).

2. Конструкція стіни

Стіна складається з наступних шарів:

• Цегла декоративна (Бессер) товщиною 90 мм;
• утеплювач (мінераловатні плита), на малюнку його товщина позначена знаком "Х", так як вона буде знайдена в процесі розрахунку;
• силікатна цегла товщиною 250 мм;
• штукатурка (складний розчин), додатковий шар для отримання більш об'єктивної картини, так як його вплив мінімально, але є.

3. Теплофізичні характеристики матеріалів

Значення характеристик матеріалів зведені в таблицю.

Примітка (*): Дані характеристики можна також знайти у виробників теплоізоляційних матеріалів.

розрахунок

4. Визначення товщини утеплювача

Для розрахунку товщини теплоізоляційного шару необхідно визначити опір теплопередачі огороджувальної конструкції виходячи з вимог санітарних норм і енергозбереження.

4.1. Визначення норми теплового захисту за умовою енергозбереження

Визначення градусо-діб опалювального періоду по п.5.3 СНиП 23-02-2003:

D d = ( t int - t ht) z ht = (20 + 4,1) 215 \u003d 5182 ° С × добу

Примітка: також градусо-добу мають позначення - ГСОП.

Нормативне значення приведеного опору теплопередачі слід приймати не менше нормованих значень, що визначаються за СНИП 23-02-2003 (табл.4) в залежності від градусо-діб району будівництва:

R req \u003d a × D d + b \u003d 0,00035 × 5182 + 1,4 \u003d 3,214м 2 × ° С / Вт,

де: Dd - градусо-добу опалювального періоду в Нижньому Новгороді,

a і b - коефіцієнти, прийняті за таблицею 4 (якщо СНиП 23-02-2003) або по таблиці 3 (якщо СП 50.13330.2012) для стін житлового будинку (стовпець 3).

4.1. Визначення норми теплового захисту за умовою санітарії

У нашому випадку розглядається як приклад, так як даний показник розраховується для виробничих будівель з надлишками явної теплоти більше 23 Вт / м 3 і будівель, призначених для сезонної експлуатації (восени або навесні), а також будівель з розрахунковою температурою внутрішнього повітря 12 ° С і нижче приведений опір теплопередачі огороджувальних конструкцій (за винятком світлопрозорих).

Визначення нормативного (максимально допустимого) опору теплопередачі за умовою санітарії (формула 3 СНиП 23-02-2003):

де: n \u003d 1 - коефіцієнт, прийнятий за таблицею 6 для зовнішньої стіни;

t int \u003d 20 ° С - значення з вихідних даних;

t ext \u003d -31 ° С - значення з вихідних даних;

Δt n \u003d 4 ° С - нормований температурний перепад між температурою внутрішнього повітря і температурою внутрішньої поверхні огороджувальної конструкції, приймається по таблиці 5 в даному випадку для зовнішніх стін житлових будинків;

α int \u003d 8,7 Вт / (м 2 × ° С) - коефіцієнт теплопередачі внутрішньої поверхні огороджувальної конструкції, приймається по таблиці 7 для зовнішніх стін.

4.3. Норма теплового захисту

З наведених вище обчислень за необхідний опір теплопередачі вибираємоR req з умови енергозбереження і позначаємо його тепер R ТР0 \u003d 3,214м 2 × ° С / Вт .

5. Визначення товщини утеплювача

Для кожного шару заданої стіни необхідно розрахувати термічний опір за формулою:

де: δi- товщина шару, мм;

λ i - розрахунковий коефіцієнт теплопровідності матеріалу шару Вт / (м × ° С).

1 шар ( декоративний цегла): R 1 \u003d 0,09 / 0,96 \u003d 0,094 м 2 × ° С / Вт .

3 шар (силікатна цегла): R 3 \u003d 0,25 / 0,87 \u003d 0,287 м 2 × ° С / Вт .

4 шар (штукатурка): R 4 \u003d 0,02 / 0,87 \u003d 0,023 м 2 × ° С / Вт .

Визначення мінімально допустимого (запланованого) термічного опору теплоізоляційного матеріалу (Формула 5.6 Є.Г. Малявіна "Тепловтрати будівлі. Довідковий посібник"):

де: R int \u003d 1 / α int \u003d 1 / 8,7 - опір теплообміну на внутрішній поверхні;

R ext \u003d 1 / α ext \u003d 1/23 - опір теплообміну на зовнішній поверхні, α ext приймається по таблиці 14 для зовнішніх стін;

ΣR i \u003d 0,094 + 0,287 + 0,023 - сума термічних опорів всіх шарів стіни без шару утеплювача, визначених з урахуванням коефіцієнтів теплопровідності матеріалів, прийнятих за графою А чи Б (стовпці 8 і 9 таблиці Д1 СП 23-101-2004) відповідно до вологісними умовами експлуатації стіни, м 2 · ° С / Вт

Товщина утеплювача дорівнює (формула 5,7):

де: λ ут - коефіцієнт теплопровідності матеріалу утеплювача, Вт / (м · ° С).

Визначення термічного опору стіни з умови, що загальна товщина утеплювача буде 250 мм (формула 5.8):

де: ΣR т, i - сума термічних опорів всіх шарів огорожі, в тому числі і шару утеплювача, прийнятої конструктивної товщини, м 2 · ° С / Вт.

З отриманого результату можна зробити висновок, що

R 0 \u003d 3,503м 2 × ° С / Вт \u003e R ТР0 \u003d 3,214м 2 × ° С / Вт→ отже, товщина утеплювача підібрана правильно.

Вплив повітряного прошарку

У разі, коли в тришарової кладці як утеплювач застосовуються мінеральна ватаСкловата або інший плитний утеплювач, необхідно пристрій повітряної вентильованого прошарку між зовнішньою кладкою і утеплювачем. Товщина цього прошарку повинна складати не менше 10 мм, а бажано 20-40 мм. Вона необхідна для того, щоб осушувати утеплювач, який намокає від конденсату.

Дана повітряний прошарок є не замкненим простором, тому в разі її наявності в розрахунку необхідно враховувати вимоги п.9.1.2 СП 23-101-2004, а саме:

а) шари конструкції, розташовані між повітряним прошарком та зовнішньою поверхнею (в нашому випадку - це декоративний цегла (Бессер)), в теплотехнічному розрахунку не враховуються;

б) на поверхні конструкції, зверненої в бік вентильованого зовнішнім повітрям прошарку, слід приймати коефіцієнт тепловіддачі α ext \u003d 10,8 Вт / (м ° С).

Примітка: вплив повітряного прошарку враховується, наприклад, при теплотехнічному розрахунку пластикових склопакетів.

Теплотехнічний розрахунок дозволяє визначити мінімальну товщину огороджувальних конструкцій для того, щоб не було випадків перегріву або промерзання в процесі експлуатації будівлі.

Огороджувальні конструктивні елементи опалювальних громадських і житлових будівель, за винятком вимог стійкості і міцності, довговічності і вогнестійкості, економічності і архітектурного оформлення, повинні відповідати в першу чергу теплотехнічним нормам. Вибирають огороджувальні елементи в залежності від конструктивного рішення, кліматологічних характеристик району забудови, фізичних властивостей, волого-температурного режиму в приміщенні, а також відповідно до вимог опору теплопередачі, воздухоніпроніцанію і паропроніцанію.

У чому сенс розрахунку?

1. Якщо під час розрахунку вартості майбутньої будови враховувати лише міцності, то, природно, вартість буде менше. Однак це видима економія: згодом на обігрів приміщення піде значно більше коштів.
2. Грамотно підібрані матеріали створять в приміщенні оптимальний мікроклімат.
3. При плануванні системи опалення також необхідний теплотехнічний розрахунок. Щоб система була рентабельною та ефективною, необхідно мати поняття про реальні можливості будівлі.

теплотехнічні вимоги

Важливо, щоб зовнішні конструкції відповідали таким теплотехнічним вимогам:

• Мали достатні теплозахисні властивості. Іншими словами, не можна допускати в літній час перегріву приміщень, а взимку - зайвих втрат тепла.
• Різниця температур повітря внутрішніх елементів огорож і приміщень не повинна бути вище нормативного значення. В іншому випадку може статися надмірне охолодження тіла людини випромінюванням тепла на дані поверхні і конденсація вологи внутрішнього повітряного потоку на конструкціях.
• У разі зміни теплового потоку температурні коливання всередині приміщення повинні бути мінімальні. Дана властивість називається теплотривкістю.
• Важливо, щоб воздухонепроницаемость огороджень не викликала сильного охолодження приміщень і не погіршувала теплозахисні властивості конструкцій.
• Огородження повинні мати нормальний вологісний режим. Так як перезволоження огорож збільшує втрати тепла, викликає в приміщенні сирість, зменшує довговічність конструкцій.

Щоб конструкції відповідали перерахованим вище вимогам, виконують теплотехнічний розрахунок, а також розраховують теплостійкість, паропроникність, повітропроникність і влагопередачу за вимогами нормативної документації.

теплотехнічні якості

Від теплотехнічних характеристик зовнішніх конструктивних елементів будівель залежить:

• Вологісний режим елементів конструкції.
• Температура внутрішніх конструкцій, яка забезпечує відсутність на них конденсату.
• Постійна вологість і температура в приміщеннях, як в холодну, так і в теплу пору року.
• Кількість тепла, яке втрачається будівлею в зимовий період часу.

Отже, виходячи з усього перерахованого вище, теплотехнічний розрахунок конструкцій вважається важливим етапом в процесі проектування будівель і споруд, як цивільних, так і промислових. Проектування починається з вибору конструкцій - їх товщини і послідовності шарів.

Завдання теплотехнічного розрахунку

Отже, теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструктивних елементів здійснюється з метою:

1. Відповідності конструкцій сучасним вимогам по тепловому захисту будівель і споруд.
2. Забезпечення у внутрішніх приміщеннях комфортного мікроклімату.
3. Забезпечення оптимальної теплової захисту огорож.

Основні параметри для розрахунку

Щоб визначити витрата тепла на опалення, а також провести теплотехнічний розрахунок будівлі, необхідно врахувати безліч параметрів, що залежать від наступних характеристик:

• Призначення і тип будівлі.
• Географічне розташування будови.
• Орієнтація стін по сторонах світу.
• Розміри конструкцій (обсяг, площа, поверховість).
• Тип і розміри вікон і дверей.
• Характеристики опалювальної системи.
• Кількість людей, що знаходяться в будівлі одночасно.
• Матеріал стін, підлоги і перекриття останнього поверху.
• Наявність системи гарячого водопостачання.
• Тип вентиляційних систем.
• інші конструктивні особливості будови.

Теплотехнічний розрахунок: програма

На сьогоднішній день розроблено безліч програм, що дозволяють зробити даний розрахунок. Як правило, розрахунок здійснюється на підставі методики, викладеної в нормативно-технічної документації.

Дані програми дозволяють обчислити наступне:

• Термічний опір.
• Втрати тепла через конструкції (стелю, підлогу, дверні та віконні прорізи, а також стіни).
• Кількість тепла, необхідного для нагрівання инфильтрирующего повітря.
• Підбір секційних (біметалевих, чавунних, алюмінієвих) радіаторів.
• Підбір панельних сталевих радіаторів.

Теплотехнічний розрахунок: приклад розрахунку для зовнішніх стін

Для розрахунку необхідно визначити наступні основні параметри:

• t в \u003d 20 ° C - це температура повітряного потоку всередині будівлі, яка приймається для розрахунку огорож по мінімальним значенням найбільш оптимальної температури відповідної будівлі та споруди. Приймається вона відповідно до ГОСТу 30494-96.

• За вимогами ГОСТу 30494-96 вологість в приміщенні повинна становити 60%, в результаті в приміщенні буде забезпечений нормальний вологісний режим.
• Відповідно до додатка B Сніпа 23-02-2003, зона вологості суха, значить, умови експлуатації огороджень - A.
• t н \u003d -34 ° C - це температура зовнішнього повітряного потоку в зимовий період часу, яка приймається по СНиП виходячи з максимально холодної п'ятиденки, що має забезпеченість 0,92.
• Z от.пер \u003d 220 діб - це тривалість опалювального періоду, яка приймається по Сніпу, при цьому середньодобова температура довкілля ≤ 8 ° C.
• T от.пер. \u003d -5,9 ° C - це температура навколишнього середовища (середня) в опалювальний період, яка приймається по СНиП, при добовій температурі навколишнього середовища ≤ 8 ° C.

Початкові дані

В такому випадку теплотехнічний розрахунок стіни буде проводитися з метою визначення оптимальної товщини панелей і теплоізоляційного матеріалу для них. В якості зовнішніх стін будуть використовуватися сендвіч-панелі (ТУ 5284-001-48263176-2003).

Комфортні умови

Розглянемо, як виконується теплотехнічний розрахунок зовнішньої стіни. Для початку слід обчислити необхідний опір теплопередачі, орієнтуючись на комфортні і санітарно-гігієнічні умови:

R 0 тр \u003d (n × (t в - t н)): (Δt н × α в), де

n \u003d 1 - це коефіцієнт, який залежить від положення зовнішніх конструктивних елементів по відношенню до зовнішнього повітря. Його слід приймати за даними Сніпа 23-02-2003 з таблиці 6.

Δt н \u003d 4,5 ° C - це нормований перепад температури внутрішньої поверхні конструкції і внутрішнього повітря. Приймається за даними Сніпа з таблиці 5.

α в \u003d 8,7 Вт / м 2 ° C - це теплопередача внутрішніх огороджувальних конструкцій. Дані беруться з таблиці 5, по Сніпу.

Підставляємо дані в формулу і отримуємо:

R 0 тр \u003d (1 × (20 - (-34)): (4,5 × 8,7) \u003d 1,379 м 2 ° C / Вт.

умови енергозбереження

Виконуючи теплотехнічний розрахунок стіни, виходячи з умов енергозбереження, необхідно обчислити необхідний опір теплопередачі конструкцій. Воно визначається по ГСОП (градусо-добу опалювального періоду, ° C) за такою формулою:

ГСОП \u003d (t в - t от.пер.) × Z от.пер, де

t в - це температура повітряного потоку всередині будівлі, ° C.

Z от.пер. і t от.пер. - це тривалість (сут.) І температура (° C) періоду, що має середньодобову температуру повітря ≤ 8 ° C.

Таким чином:

ГСОП \u003d (20 - (-5,9)) × 220 \u003d 5698.

Виходячи з умов енергозбереження, визначаємо R 0 тр методом інтерполяції по Сніпу з таблиці 4:

R 0 тр \u003d 2,4 + (3,0 - 2,4) × (5698 - 4000)) / (6000 - 4000)) \u003d 2,909 (м 2 ° C / Вт)

R 0 \u003d 1 / α в + R 1 + 1 / α н, де

d - це товщина теплоізоляції, м.

l \u003d 0,042 Вт / м ° C - це теплопровідність мінераловатної плити.

α н \u003d 23 Вт / м 2 ° C - це тепловіддача зовнішніх конструктивних елементів, що приймається по Сніпу.

R 0 \u003d 1 / 8,7 + d / 0,042 + 1/23 \u003d 0,158 + d / 0,042.

товщина утеплювача

Товщина теплоізоляційного матеріалу визначається виходячи з того, що R 0 \u003d R 0 тр, при цьому R 0 тр береться за умов енергозбереження, таким чином:

2,909 \u003d 0,158 + d / 0,042, звідки d \u003d 0,116 м.

Підбираємо марку сендвіч-панелей по каталогу з оптимальною товщиною теплоізоляційного матеріалу: ДП 120, при цьому загальна товщина панелі повинна складати 120 мм. Аналогічним чином проводиться теплотехнічний розрахунок будівлі в цілому.

Необхідність виконання розрахунку

Запроектовані на підставі теплотехнічного розрахунку, виконаного грамотно, огороджувальні конструкції дозволяють скоротити витрати на опалення, вартість якого регулярно збільшуються. До того ж заощадження тепла вважається важливою екологічної завданням, адже це безпосередньо пов'язано зі зменшенням споживання палива, що призводить до зниження впливу негативних факторів на навколишнє середовище.

Крім того, варто пам'ятати про те, що неправильно виконана теплоізоляція здатна привести до перезволоження конструкцій, що в результаті призведе до утворення цвілі на поверхні стін. Освіта цвілі, в свою чергу, призведе до псування внутрішнього оздоблення (Відшаровування шпалер і фарби, руйнування штукатурного шару). В особливо запущених випадках може знадобитися радикальне втручання.

Дуже часто будівельні компанії в своїй діяльності прагнуть використовувати сучасні технології і матеріали. Тільки фахівцеві під силу розібратися в необхідності застосування того чи іншого матеріалу, як окремо, так і в сукупності з іншими. Саме теплотехнічний розрахунок допоможе визначитися з найбільш оптимальними рішеннями, які забезпечать довговічність конструктивних елементів і мінімальні фінансові витрати.

У кліматичних умовах північних географічних широт для будівельників і архітекторів вкрай важливий вірно зроблений теплової розрахунок будівлі. Отримані показники дадуть для проектування необхідні відомості, в тому числі і про використовувані матеріали для будівництва, додаткових утеплювачах, перекриттях і навіть про обробку.

В цілому теплорасчет впливає на кілька процедур:

• облік проектувальниками при плануванні розташування кімнат, несучих стін і огорож;
• створення проекту опалювальної системи і вентиляційних споруд;
• підбір будматеріалів;
• аналіз умов експлуатації споруди.

Все це пов'язано єдиними значеннями, отриманими в результаті розрахункових операцій. У цій статті ми розповімо, як зробити теплотехнічний розрахунок зовнішньої стіни будівлі, а також наведемо приклади використання цієї технології.

Завдання проведення процедури

Ряд цілей актуальний тільки для житлових будинків або, навпаки, промислових приміщень, але більшість вирішуваних проблем підходить для всіх будівель:

• Збереження комфортних кліматичних умов всередині кімнат. В термін «комфорт» входить як опалювальна система, так і природні умови нагрівання поверхні стін, даху, використання всіх джерел тепла. Це ж поняття включають і систему кондиціонування. Без належної вентиляції, особливо на виробництві, приміщення будуть непридатні для роботи.
• Економія електроенергії та інших ресурсів на опалення. Тут мають місце такі значення:
  • питома теплоємність використовуваних матеріалів і обшивки;
  • клімат зовні будівлі;
  • потужність опалення.

Вкрай неекономічно проводити опалювальну систему, Яка просто не буде використовуватися в належному ступені, але зате буде важка у встановленні і дорога в обслуговуванні. Те ж правило можна віднести до дорогих будматеріалів.

Теплотехнічний розрахунок - що це

Теплорасчет дозволяє встановити оптимальну (два кордони - мінімальна і максимальна) товщину стін огороджувальних та несучих конструкцій, які забезпечать тривалу експлуатацію без промерзань і перегрівів перекриттів і перегородок. Інакше кажучи, ця процедура дозволяє обчислити реальну або передбачувану, якщо вона проводиться на етапі проектування, теплове навантаження будівлі, яка буде вважатися нормою.

В основу аналізу входять такі дані:

• конструкція приміщення - наявність перегородок, теплоотражающих елементів, висота стель і ін .;
• особливості кліматичного режиму в даній місцевості - максимальні і мінімальні межі температур, різниця і стрімкість температурних перепадів;
• прихильність будови по сторонах світу, тобто облік поглинання сонячного тепла, на який час доби припадає максимальне сприйнятливість тепла від сонця;
• механічні дії і фізичні властивості будівельного об'єкта;
• показники вологості повітря, наявність або відсутність захисту стін від проникнення вологи, присутність герметиків, в тому числі герметизирующих просочень;
• робота природної або штучної вентиляції, присутність «парникового ефекту», паропроникність і багато іншого.

При цьому оцінка цих показників повинна відповідати ряду норм - рівня опору теплопередачі, повітропроникності і ін. Розглянемо їх детальніше.

Вимоги з теплотехнічного розрахунку приміщення і супутня документація

Державні контролюючі органи, керівні організацією і регламентацією будівництва, а також перевіркою виконання техніки безпеки, склали СНиП № 23-02-2003, в якому детально викладаються норми проведення заходів по тепловому захисту будівель.

документ пропонує інженерні рішення, Які забезпечать найбільш економічна витрата теплоенергії, яка йде на опалення приміщень (житлових або промислових, муніципальних) в опалювальний період. Ці рекомендації і вимоги були розроблені з урахуванням вентиляції, конверсії повітря, а також з увагою до місця розташування точок надходження тепла.

СНиП - це законопроект на федеральному рівні. Регіональна документація представлена \u200b\u200bу вигляді ТСН - територіально-будівельних норм.

Не всі споруди входять в юрисдикцію цих склепінь. Зокрема, не перевіряються за цими вимогами ті будови, які опалюються нерегулярно або зовсім сконструйовані без опалення. Обов'язковою теплорасчет є для наступних будівель:

• житлові - приватні і багатоквартирні будинки;
• громадські, муніципальні - офіси, школи, лікарні, дитячі садки та ін .;
• виробничі - заводи, концерни, елеватори;
• сільськогосподарські - будь-які опалювальні споруди с / г призначення;
• складські - комори, склади.

У тексті документа прописані норми для всіх тих складових, які входять в теплотехнічний аналіз.

Вимоги до конструкцій:

• Теплоізоляція. Це не тільки збереження тепла в холодну пору року і недопущення переохолоджень, промерзань, але і захист від перегріву влітку. Ізоляція, таким чином, повинна бути обоюдосторонней - попередження впливів ззовні і віддачі енергії зсередини.
• Допустиме значення перепаду температур між атмосферою всередині будівлі і терморежіме внутрішньої частини огороджувальних конструкцій. Це призведе до скупчення конденсату на стінах, а також до негативного впливу на здоров'я людей, що знаходяться в приміщенні.
• Теплотривкість, тобто температурна стабільність, недопущення різких змін в нагрівається повітрі.
• Повітропроникність. Тут важливий баланс. З одного боку, не можна допустити охолодження будівлі через активну віддачі тепла, з іншого боку, важливо попередити появу «парникового ефекту». Він буває, коли використано синтетичний, «дихав» утеплювач.
• Відсутність вогкості. підвищена вологість - це не тільки причина для появи цвілі, але і показник, через якого відбуваються серйозні втрати теплоенергії.

Як робити теплотехнічний розрахунок стін будинку - основні параметри

Перед тим як приступити до безпосереднього теплорасчет, потрібно зібрати докладні відомості про будівництво. У звіт входитимуть відповіді на наступні пункти:

• Призначення будівлі - житловий це, промислове або громадське приміщення, конкретне призначення.
• Географічна широта ділянки, де знаходиться або буде розташовуватися об'єкт.
• Кліматичні особливості місцевості.
• Напрямок стін по сторонах світу.
• Розміри вхідних конструкцій і віконних рам - їх висота, ширина, проникність, тип вікон - дерев'яні, пластикові та ін.
• Потужність опалювального обладнання, схема розташування труб, батарей.
• Середня кількість мешканців або відвідувачів, працівників, якщо це промислові приміщення, які знаходяться всередині стін одноразово.
• Будівельні матеріали, з яких виконані підлоги, перекриття і будь-які інші елементи.
• Наявність або відсутність подачі гарячої води, Тип системи, яка за це відповідає.
• Особливості вентиляції, як природною (вікна), так і штучної - вентиляційні шахти, кондиціювання.
• Конфігурація всієї будови - кількість поверхів, загальна і окрема площа приміщень, розташування кімнат.

Коли ці дані будуть зібрані, інженер може приступати до розрахунку.

Ми пропонуємо вам три методи, якими найчастіше користуються фахівці. Також можна використовувати комбінований спосіб, коли факти беруться з усіх трьох можливостей.

Варіанти теплового розрахунку огороджувальних конструкцій

Ось три показника, які будуть прийматися за головний:

• площа будівлі зсередини;
• обсяг зовні;
• спеціалізовані коефіцієнти теплопровідності матеріалів.

Теплорасчет по площі приміщень

Чи не найекономічніший, але найбільш частотний, особливо в Росії, спосіб. Він передбачає примітивні обчислення виходячи з майданного показника. При цьому не враховується клімат, смуга, мінімальні і максимальні температурні значення, вологість тощо.

Також до уваги не беруть основні джерела тепловтрат, такі як:

• Вентиляційна система - 30-40%.
• Скати даху - 10-25%.
• Вікна та двері - 15-25%.
• Стіни - 20-30%.
• Пол на грунті - 5-10%.

Ці неточності через неврахування більшості важливих елементів призводять до того, що сам теплорасчет може мати сильну похибка в обидві сторони. Зазвичай інженери залишають «запас», тому доводиться встановлювати таке опалювальне обладнання, яке повністю не задіюється або загрожує сильному перегріву. Нерідкі випадки, коли одночасно монтують опалення та систему кондиціювання, так як не можуть правильно розрахувати тепловтрати і теплопоступления.

Використовують «укрупнення» показники. Мінуси такого підходу:

• дороге опалювальне обладнання та матеріали;
• некомфортний мікроклімат всередині приміщення;
• додаткова установка автоматизованого контролю за температурним режимом;
• можливі промерзання стін взимку.

Q \u003d S * 100 Вт (150 Вт)

• Q - кількість тепла, необхідне для комфортного клімату в усьому будинку;
• Вт S - опалювальна площа приміщення, м.

Значення 100-150 Ватт є питомою показником кількості теплової енергії, що припадає для обігріву 1 м.

Якщо ви вибираєте цей метод, то прислухайтеся до наступних порад:

• Якщо висота стін (до стелі) не більше трьох метрів, а кількість вікон і дверей на одну поверхню 1 або 2, то множте отриманий результат на 100 Вт. Зазвичай всі житлові будинки, як приватні, так і багатоквартирні, використовують це значення.
• Якщо в конструкції присутні два віконних отвору або балкон, лоджія, то показник зростає до 120-130 Вт.
• Для промислових і складських приміщень частіше береться коефіцієнт в 150 Вт.
• При виборі опалювальних приладів (радіаторів), якщо вони будуть розташовані біля вікна, варто додати їх проектовану потужність на 20-30%.

Теплорасчет огороджувальних конструкцій за обсягом будівлі

Зазвичай такий спосіб використовується для тих будівель, де високі стелі - більше 3 метрів. Тобто промислові об'єкти. Мінусом такого способу є те, що не враховується конверсія повітря, тобто те, що вгорі завжди тепліше, ніж внизу.

Q \u003d V * 41 Вт (34 Вт)

• V - зовнішній об'єм будівлі в м куб;
• 41 Вт - питома кількість тепла, необхідне для обігріву одного кубометра будівлі. Якщо будівництво ведеться із застосуванням сучасних будівельних матеріалів, то показник дорівнює 34 Вт.

• Шибки у вікнах:
  • подвійний пакет - 1;
  • палітурка - 1,25.
• Матеріали утеплювача:
  • нові сучасні розробки - 0,85;
  • стандартна цегляна кладка в два шари - 1;
  • мала товщина стін - 1,30.
• Температура повітря взимку:
  • -10 – 0,7;
  • -15 – 0,9;
  • -20 – 1,1;
  • -25 – 1,3.
• Відсоток вікон в порівнянні із загальною поверхнею:
  • 10% – 0,8;
  • 20% – 0,9;
  • 30% – 1;
  • 40% – 1,1;
  • 50% – 1,2.

Всі ці похибки можуть і повинні бути враховані, однак, рідко використовуються в реальному будівництві.

Приклад теплотехнічного розрахунку зовнішніх огороджувальних конструкцій будівлі методом аналізу використовуваного утеплювача

Якщо ви самостійно зводите житловий будинок або котедж, то ми настійно рекомендуємо продумати все до дрібниць, щоб в підсумку заощадити і зробити оптимальний клімат всередині, забезпечити довгу експлуатацію об'єкта.

Для цього потрібно вирішити два завдання:

• зробити правильний теплорасчет;
• встановити систему опалення.

Дані для прикладу:

• кутова житлова кімната;
• одне вікно - 8,12 м кв;
• регіон - Московська область;
• товщина стін - 200 мм;
• площа по зовнішнім параметрам - 3000 * 3000.

Необхідно з'ясувати, яка потужність потрібна для обігріву 1 м кв приміщення. Результатом буде qуд \u003d 70 Вт. Якщо утеплювач (товщина стін) буде менше, то значення також будуть нижчими. порівняємо:

• 100 мм - qуд \u003d 103 Вт.
• 150 мм - qуд \u003d 81 Вт.

Цей показник буде враховуватися при прокладці опалення.

Програмне забезпечення при проектуванні опалювальної системи

За допомогою комп'ютерних програм від компанії «ЗВСОФТ» можна розрахувати всі матеріали, витрачені на опалення, а також зробити детальний поверховий план комунікацій з відображенням радіаторів, питомої теплоємності, енерговитрат, вузлів.

Фірма пропонує базовий САПР для проектних робіт будь-якої складності -. У ньому можна не тільки сконструювати опалювальну систему, а й створити детальну схему для будівництва всього будинку. Це можна реалізувати завдяки великому функціоналу, числу інструментів, а також роботі в двох-і тривимірному просторі.

До базового софту можна встановити надбудову. Ця програма розроблена для проектування всіх інженерних систем, В тому числі для опалення. З допомогою легкої трасування ліній і функції нашарування планів можна спроектувати на одному кресленні кілька комунікацій - водопостачання, електрику тощо.

Перед будівлею будинку зробіть теплотехнічний розрахунок. Це допоможе вам не помилитися з вибором устаткування і покупкою будматеріалів та утеплювачів.

Приклад теплотехнічного розрахунку огороджуючих конструкцій

1. Вихідні дані

Технічне завдання. У зв'язку з незадовільним тепло-вологісним режимом будівлі необхідно провести утеплення його стін і мансардного даху. З цією метою виконати розрахунки термічного опору, теплостійкості, повітро-і паропроникності огороджувальних конструкцій будівлі з оцінкою можливості конденсації вологи в товщі огороджень. Встановити необхідну товщину теплоізоляційного шару, необхідність застосування вітро-і пароізоляції, порядок розташування шарів в конструкції. Розробити проектне рішення, яке відповідає вимогам СНиП 23-02-2003 «Тепловий захист будівель» до огороджувальних конструкцій. Розрахунки виконати відповідно до зводом правил з проектування та будівництва СП 23-101-2004 "Проектування теплового захисту будівель".

Загальна характеристика будівлі. Двоповерховий житловий будинок з мансардою розташоване в сел. Свіріца Ленінградської області. Загальна площа зовнішніх огороджувальних конструкцій - 585,4 м 2; загальна площа стін 342,5 м 2; загальна площа вікон 51,2 м 2; площа даху - 386 м 2; висота підвалу - 2,4 м.

Конструктивна схема будівлі включає несучі стіни, Залізобетонні перекриття з багатопустотних панелей, товщиною 220 мм і бетонний фундамент. Зовнішні стіни виконані з цегляної кладки і оштукатурені зсередини і зовні будівельним розчином шаром близько 2 см.

Покриття будівлі має кроквяну конструкцію зі сталевого фальцевой покрівлею, виконаної по латах з кроком 250 мм. Утеплювач товщиною 100 мм виконаний з мінераловатних плит, покладених між кроквами

У будівлі передбачено стаціонарне електро-теплоакумуляційного опалення. Підвал має технічне призначення.

Кліматичні параметри. Згідно СНиП 23-02-2003 і ГОСТ 30494-96 розрахункову середню температуру внутрішнього повітря приймаємо рівній

t int \u003d 20 ° С.

Згідно СНиП 23-01-99 приймаємо:

1) розрахункову температуру зовнішнього повітря в холодний період року для умов пос. Свіріца Ленінградської області

t ext \u003d -29 ° С;

2) тривалість опалювального періоду

z ht \u003d 228 діб .;

3) середню температуру зовнішнього повітря за опалювальний період

t ht \u003d -2,9 ° С.

Коефіцієнти тепловіддачі.Значення коефіцієнта теплоотдачівнутренней поверхні огороджень приймаємо: для стін, підлог і гладких стель α int \u003d 8,7 Вт / (м 2 × ° С).

Значення коефіцієнта тепловіддачі наружнойповерхності огороджень приймаємо: для стін і покриттів α ext \u003d 23; перекриттів горищних α ext \u003d 12 Вт / (м 2 × ° С);

Нормований опір теплопередачі. Градусо-добу опалювального періоду G d визначаються за формулою (1)

G d \u003d 5221 ° С · добу.

оскільки значення G d відрізняється від табличних значень, нормативне значення R req визначаємо за формулою (2).

Згідно СНиП 23-02-2003 для отриманого значення градусо-діб нормований опір теплопередачі R req , М 2 · ° С / Вт, становить:

Для зовнішніх стін 3,23;

Покриттів і перекриттів над проїздами 4,81;

Огорож над неопалюваними підпілля і підвалами 4,25;

вікон і балконних дверей 0,54.

2. Теплотехнічний розрахунок зовнішніх стін

2.1. Опір зовнішніх стін теплопередачі

зовнішні стіни виконані з пустотілого керамічної цегли та мають товщину 510 мм. Стіни оштукатурені зсередини вапняно-цементним розчином товщиною 20 мм, зовні - цементним розчином тієї ж товщини.

Характеристики даних матеріалів - щільність γ 0, коефіцієнт теплопровідності в сухому стані  0 і коефіцієнт паропроникності μ - приймаємо по табл. П.9 додатки. При цьому в розрахунках використовуємо коефіцієнти теплопровідності матеріалів  W для умов експлуатації Б, (для вологих умов експлуатації), які отримуємо за формулою (2.5). маємо:

Для вапняно-цементного розчину

γ 0 \u003d 1700 кг / м 3,

 W \u003d 0,52 (1 + 0,168 · 4) \u003d 0,87 Вт / (м · ° С),

μ \u003d 0,098 мг / (м · год · Па);

Для цегляної кладки з порожнистої керамічної цегли на цементно-піщаному розчині

γ 0 \u003d 1400 кг / м 3,

 W \u003d 0,41 (1 + 0,207 · 2) \u003d 0,58 Вт / (м · ° С),

μ \u003d 0,16 мг / (м · год · Па);

Для цементного розчину

γ 0 \u003d 1800 кг / м 3,

 W \u003d 0,58 (1 + 0,151 · 4) \u003d 0,93 Вт / (м · ° С),

μ \u003d 0,09 мг / (м · год · Па).

Опір теплопередачі стіни без утеплення одно

R о \u003d 1 / 8,7 + 0,02 / 0,87 + 0,51 / 0,58 + 0,02 / 0,93 + 1/23 \u003d 1,08 м 2 · ° С / Вт.

При наявності віконних прорізів, що утворюють укоси стіни, коефіцієнт теплотехнічної однорідності цегляних стін, товщиною 510 мм приймаємо r = 0,74.

Тоді приведений опір теплопередачі стін будівлі, що визначається за формулою (2.7), так само

R r о \u003d 0,74 · 1,08 \u003d 0,80 м 2 · ° С / Вт.

Отримане значення набагато нижче нормативного значення опору теплопередачі, тому необхідно пристрій зовнішньої теплоізоляції і подальше обштукатурювання захисним і декоративним складами штукатурного розчину з армуванням склосіткою.

Для можливості просихання теплоізоляції закриває її штукатурний шар повинен бути паропроникним, тобто пористим з малою щільністю. Вибираємо поризована цементно-перлітовий розчин, який має такі характеристики:

γ 0 \u003d 400 кг / м 3,

 0 \u003d 0,09 Вт / (м · ° С),

 W \u003d 0,09 (1 + 0,067 · 10) \u003d 0,15 Вт / (м · ° С),

 \u003d 0,53 мг / (м · год · Па).

Сумарний опір теплопередачі додаються шарів теплоізоляції R т і штукатурної оброблення R ш повинно бути не менше

R т + R ш \u003d 3,23 / 0,74-1,08 \u003d 3,28 м 2 · ° С / Вт.

Попередньо (з наступним уточненням) приймаємо товщину штукатурної оброблення 10 мм, тоді опір її теплопередачі одно

R ш \u003d 0,01 / 0,15 \u003d 0,067 м 2 · ° С / Вт.

При використанні для теплоізоляції мінераловатних плит виробництва ЗАТ «Мінеральна вата» марки Фасад Баттс  0 \u003d 145 кг / м 3,  0 \u003d 0,033,  W \u003d 0,045 Вт / (м · ° С) товщина теплоізоляційного шару складе

δ \u003d 0,045 · (3,28-0,067) \u003d 0,145 м.

Плити Rockwool випускаються товщиною від 40 до 160 мм з кроком 10 мм. Приймаємо стандартну товщину теплоізоляції 150 мм. Таким чином, укладання плит буде проводитися в один шар.

Перевірка виконання вимог з енергозбереження.Розрахункова схема стіни представлена \u200b\u200bна рис. 1. Характеристика шарів стіни і загальний опір теплопередачі стіни без урахування пароізоляції наведені в табл. 2.1.

Таблиця 2.1

Характеристика шарів стіни і загальний опір теплопередачі стіни

	матеріал шару	Щільність γ 0, кг / м 3	Товщина δ, м	Розрахунковий коефіцієнт теплопровідності λ W , Вт / (м К)	Розрахунковий опір теплопередачі R, М 2 · ° С) / Вт
	Внутрішня штукатурка (вапняно-цементний розчин)
	Кладка з пустотного керамічної цегли
	Зовнішня штукатурка ( цементний розчин)
	Мінераловатний утеплювач ФАСАД БАТТС
	Штукатурка захисно-декоративна (цементно-перлітовий розчин)

Опір теплопередачі стін будівлі після утеплення складе:

R o = 1 / 8,7 + 4,32 + 1/23 \u003d 4,48 м 2 · ° С / Вт.

З урахуванням коефіцієнта теплотехнічної однорідності зовнішніх стін ( r \u003d 0,74) отримуємо приведений опір теплопередачі

R o r \u003d 4,48 · 0,74 \u003d 3,32 м 2 · ° С / Вт.

отримане значення R o r \u003d 3,32 перевищує нормативне R req \u003d 3,23, так як фактична товщина теплоізоляційних плит більше розрахункової. Такий стан відповідає першу вимогу СНиП 23-02-2003 до термічного опору стіни - R про ≥ R req .

Перевірка виконання вимог щодосанітарно-гігієнічним і комфортним умовам в приміщенні.Розрахунковий перепад між температурою внутрішнього повітря і температурою внутрішньої поверхні стіни Δ t 0 становить

Δ t 0 =n(t int – t ext)/(R o r ·α int) \u003d 1,0 (20 + 29) / (3,32 · 8,7) \u003d 1,7 ºС.

Згідно СНиП 23-02-2003 для зовнішніх стін житлових будинків допустимо перепад температури не більше 4,0 ºС. Таким чином, друга умова (Δ t 0 ≤Δ t n) Виконано.

П
ровер третя умова ( τ int >t рос), тобто чи можлива конденсація вологи на внутрішній поверхні стіни при розрахунковій температурі зовнішнього повітря t ext \u003d -29 ° С. Температуру внутрішньої поверхні τ int огороджувальної конструкції (без теплопровідного включення) визначаємо за формулою

τ int = t int –Δ t 0 \u003d 20-1,7 \u003d 18,3 ° С.

Пружність водяної пари в приміщенні е int дорівнює