Простые правила тёплой стены

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.

Выполняем расчеты

Расчет толщины стен по теплопроводности является важным фактором в строительстве. При проектировании зданий архитектор рассчитывает толщину стен, но это стоит дополнительных денег. Чтобы сэкономить, можно разобраться, как рассчитать нужные показатели самостоятельно.

Скорость передачи тепла материалом зависит от компонентов, входящих в его состав. Сопротивление передачи тепла должно быть больше минимального значения, указанного в нормативном документе «Тепловая изоляция зданий».

Рассмотрим, как рассчитать толщину стены в зависимости от применяемых в строительстве материалов.

δ это толщина материала, используемого для строительства стены;

λ показатель удельной теплопроводности, рассчитывается в (м2·°С/Вт).

Когда приобретаете стройматериалы, в паспорте на них обязательно должен быть указан коэффициент теплопроводности.

Приложение А (обязательное)

Таблица А.1

Материалы (конструкции)	Эксплуатационная влажность материалов w, % по массе, при условиях эксплуатации
А	Б
1 Пенополистирол	2	10
2 Пенополистирол экструзионный	2	3
3 Пенополиуретан	2	5
4 Плиты из резольно-фенолформальдегидного пенопласта	5	20
5 Перлитопластбетон	2	3
6 Теплоизоляционные изделия из вспененного синтетического каучука «Аэрофлекс»	5	15
7 Теплоизоляционные изделия из вспененного синтетического каучука «Кфлекс»
8 Маты и плиты из минеральной ваты (на основе каменного волокна и штапельного стекловолокна)	2	5
9 Пеностекло или газостекло	1	2
10 Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные	10	12
11 Плиты фибролитовые и арболит на портландцементе	10	15
12 Плиты камышитовые	10	15
13 Плиты торфяные теплоизоляционные	15	20
14 Пакля	7	12
15 Плиты на основе гипса	4	6
16 Листы гипсовые обшивочные (сухая штукатурка)	4	6
17 Изделия из вспученного перлита на битумном связующем	1	2
18 Гравий керамзитовый	2	3
19 Гравий шунгизитовый	2	4
20 Щебень из доменного шлака	2	3
21 Щебень шлакопемзовый и аглопоритовый	2	3
22 Щебень и песок из вспученного перлита	5	10
23 Вермикулит вспученный	1	3
24 Песок для строительных работ	1	2
25 Цементно-шлаковый раствор	2	4
26 Цементно-перлитовый раствор	7	12
27 Гипсоперлитовый раствор	10	15
28 Поризованный гипсоперлитовый раствор	6	10
29 Туфобетон	7	10
30 Пемзобетон	4	6
31 Бетон на вулканическом шлаке	7	10
32 Керамзитобетон на керамзитовом песке и керамзитопенобетон	5	10
33 Керамзитобетон на кварцевом песке с поризацией	4	8
34 Керамзитобетон на перлитовом песке	9	13
35 Шунгизитобетон	4	7
36 Перлитобетон	10	15
37 Шлакопемзобетон (термозитобетон)	5	8
38 Шлакопемзопено- и шлакопемзогазобетон	8	11
39 Бетон на доменных гранулированных шлаках	5	8
40 Аглопоритобетон и бетон на топливных (котельных) шлаках	5	8
41 Бетон на зольном гравии	5	8
42 Вермикулитобетон	8	13
43 Полистиролбетон	4	8
44 Газо- и пенобетон, газо- и пеносиликат	8	12
45 Газо- и пенозолобетон	15	22
46 Кирпичная кладка из сплошного кирпича глиняного обыкновенного на цементно-песчаном растворе	1	2
47 Кирпичная кладка из сплошного кирпича глиняного обыкновенного на цементно-шлаковом растворе	1,5	3
48 Кирпичная кладка из сплошного кирпича глиняного обыкновенного на цементно-перлитовом растворе	2	4
49 Кирпичная кладка из сплошного кирпича силикатного на цементно-песчаном растворе	2	4
50 Кирпичная кладка из сплошного кирпича трепельного на цементно-песчаном растворе	2	4
51 Кирпичная кладка из сплошного кирпича шлакового на цементно-песчаном растворе	1,5	3
52 Кирпичная кладка из керамического пустотного кирпича плотностью 1400 кг м3 (брутто) на цементно-песчаном растворе	1	2
53 Кирпичная кладка из пустотного кирпича силикатного на цементно-песчаном растворе	2	4
54 Древесина	15	20
55 Фанера клееная	10	13
56 Картон облицовочный	5	10
57 Картон строительный многослойный	6	12
58 Железобетон	2	3
59 Бетон на гравии или щебне из природного камня	2	3
60 Раствор цементно-песчаный	2	4
61 Раствор сложный (песок, известь, цемент)	2	4
62 Раствор известково-песчаный	2	4
63 Гранит, гнейс и базальт
64 Мрамор
65 Известняк	2	3
66 Туф	3	5
67 Листы асбестоцементные плоские	2	3

Ключевые слова: строительные материалы и изделия, теплофизические характеристики, расчетные значения, теплопроводность, паропроницаемость

По стойкости к климатическим воздействиям

По стойкости к климатическим воздействиям оконные блоки подразделяются:

Нормального исполнения — для районов со средней месячной температурой воздуха в январе минус 20 °С и выше (контрольная нагрузка при испытаниях изделий или комплектующих материалов и деталей — не выше минус 45 °С) в соответствии с действующими строительными нормами;

Морозостойкого исполнения (М) — для районов со средней месячной температурой воздуха в январе ниже минус 20 °С (контрольная нагрузка при испытаниях изделий или комплектующих материалов и деталей — не выше минус 55 °С ) в соответствии с действующими строительными нормами.

Классификацию изделий по виду отделочного покрытия, а также по специфическим признакам устанавливают в стандартах на конкретные виды изделий.

Дальнейшее чтение [ править ]

По этой теме существует большое количество литературы. В общем, работает , используя термин «термическое сопротивление» более инженерно-ориентированный, в то время работ с использованием термина теплопроводности больше Физика-ориентированным. Следующие книги являются репрезентативными, но их можно легко заменить.

• Терри М. Тритт, изд. (2004). Теплопроводность: теория, свойства и приложения . Springer Science & Business Media. ISBN 978-0-306-48327-1.
• Юнес Шабани (2011). Теплообмен: тепловое управление электроникой . CRC Press. ISBN 978-1-4398-1468-0.
• Синцунь Колин Тонг (2011). Современные материалы для терморегулирования электронных корпусов . Springer Science & Business Media. ISBN 978-1-4419-7759-5.

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.

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.

Контактное термическое сопротивление

Увеличение сопротивления тепловому потоку на 2-х поверхностных точках
контакта обусловлено меньшей теплопроводностью газового слоя
по сравнению с твердым, отклонением теплового потока от нормали
к контактной поверхности, а также увеличением теплового сопротивления
поверхностного слоя за счет оксидной пленки и загрязнения. Если
не учитывать радиационный теплообмен между поверхностями, разделенными
слоем газа、 Сопротивление соизмеримо. Когда теплопроводность
контактирующего твердого тела высока, большая часть тепла передается
через точку контакта.

Если зазор между контактными поверхностями заполнен высокопроводящим газом (например, гелием) или жидкостью, то большая часть передаваемого тепла будет проходить через промежуточный слой. По мере увеличения силы сжатия тепловое сопротивление реальных контактов будет значительно уменьшаться, но тепловое сопротивление газовой прослойки изменится только на 20% или менее. Величина контактного термического сопротивления зависит от силы сжатия, чистоты и твердости контактной поверхности, температуры и свойств газа или жидкости, заполняющих пространство между контактными поверхностями.

Показана экспериментально полученная прочность на сжатие в парах медь-медь и зависимость контактного термического сопротивления от поверхности finish. As как видно из рисунка, при увеличении нагрузки тепловое сопротивление резко уменьшается, а затем становится плавным. При силе сжатия более 200 бар контактное тепловое сопротивление больше не будет зависеть от величины этой силы. Это правило подтверждается большинством металлов, особенно если поверхность контакта имеет высокую чистоту.

На рис. 3.9 показано, что увеличение класса чистоты обработки снижает
контактное термическое сопротивление и ослабляет зависимость от силы
сжатия. Когда твердость контактной поверхности уменьшается, фактическая
площадь контакта увеличивается и тепловое сопротивление уменьшается.
Температура контактной зоны также влияет на ее тепловую resistance.
As температура повышается, контактное тепловое сопротивление
уменьшается. Именно поэтому при контакте с предметами из дюралюминия
температура повышается с 88°С до 214°с, контактное тепловое
сопротивление уменьшается на 40-60%.

При покрытии контактной поверхности мягкими металлами (медь, олово
и др.) или кладки из мягких материалов, контактное тепловое
сопротивление значительно снижается. Контактное тепловое сопротивление
вызывает резкое изменение температуры на границе раздела между двумя
слоями. Это можно считать скачком температуры. Из уравнения (3.7)видно,
что величина этого скачка пропорциональна тепловой нагрузке
и контактному тепловому сопротивлению. Поэтому, если вы обрабатываете
поверхность в соответствии с чистотой 6-го класса! В стали марки мг и Р
=30 повышение температуры контактной поверхности составляет 20-400 бар,
в стали 30-дюралюминиевой-около 290-70°С, для стальных пар 400-100°С.

Решение задач по теплотехнике

Теплопроводность цилиндрической стенки	Теплопроводность тел с внутренними источниками теплоты
Теплопередача через цилиндрическую стенку	Теплопроводность плоской стенки при двумерном температурном поле

Популярные теплоизоляционные материалы

Каждый продавец уверяет, что именно его товар самый лучший и подходящий, не всегда заботясь о потребностях покупателя. Выбирая теплоизоляцию, нужно помнить, что дешево – не обязательно выгодно. Ведь чем дешевле материал, тем хуже его технические показатели, и понадобится толстый слой изоляции, чтобы обеспечить тепло в доме. Сейчас в продаже чаще всего встречается утеплитель из следующего сырья.

1. Пенополиуретан (ППУ) – долговечный материал, срок службы равен жилому циклу дома. Обладает низкой теплопроводность (0,024), не требует дополнительной защиты от пара и влаги, имеет низкий класс горючести. Все технические характеристики на порядок лучше, чем у минеральной теплоизоляции. Для монтажа требуется специальный инструмент и навыки работы с ним. При нанесении сложно контролировать толщину слоя, со временем дает усадку. Требуется время на высыхание и укрепление, в этот период выделяет неприятный запах.
2. Пенополистирол (ППС) – обладает низкими показателями по паропроникаемости и влагоудержанию, что делает его отличным вариантом для утепления фундамента. Благодаря способу нанесения со временем не теряет плотность, не появляются «мостики холода». К минусам можно отнести высокую стоимость.
3. Минвата – привычный, но не самый лучший вариант утепления для дома. Минеральная вата обладает достаточно высоким коэффициентом теплопропускаемости, который значительно увеличивается при намокании, и небольшим сроком службы. При правильной установке и монтаже дополнительного слоя, не пропускающего пар и воду, может прослужить длительное время без потери качества изоляции. Недостатки компенсируются низкой ценой. Во время укладки сильно пылит и колется. Монтаж производится в защитной одежде, перчатках и респираторе.
4. Эковата – является бумагой, склеенной специальным веществом с добавлением антипирена. Этот вид утеплителя не относится к самым популярным, он требует дополнительной изоляции от воды и пара, но стоит недорого и наносится без швов, что является преимуществом.
5. Базальтовая вата сделана из тонких каменных нитей. Часто выпускается в форме плотных блоков или листов, что упрощает утепление стен, чердачного перекрытия и кровли. Гидрофобизирована, поэтому не впитывает воду, конденсат по ней просто стекает вниз. Плюс ко всему каменная вата абсолютно не горит.

Источники потерь тепловой энергии в брусовом доме

Строительство брусового дома лучше всего поручить компаниям, давно работающим в данной отрасли

Основное внимание уделяется качеству материала, сборке конструкции. Приобретение плохо клеенного бруса нивелирует все преимущества древесины

Ошибки при сборке негативно сказываются на теплопроводности объекта.

Основными источниками теплопотерь в брусовых домах являются:

• Ошибки при сборке углов, перерубов, например, фиксация соседних элементов гвоздями, скобами вместо нагелей, требующихся по технологической схеме.
• Рассыхание, деформация древесины приводит к образованию внутренних полостей. Такой эффект наблюдается в домах из бруса естественной влажности.
• Некачественная выборка дверного или оконного проема приводит к зависанию бруса, соответственно тепло уходит в образовавшиеся щели.
• В местах стыка несущих стен и крыши здания также наблюдаются значительные тепловые потери.
• При ошибках в расчетах и неправильной заливке фундамента, конструкция может деформироваться с течением времени. На внешнем виде, прочности коттеджа такая особенность не скажется, но теплопроводность стен увеличится.

Последствия ошибок в проектировании и строительстве, а также использование плохих материалов и безответственный подход к выполняемым работам приводят к снижению качества недвижимости. Увеличение тепловых потерь и расходов на отопление являются основными последствиями в подобных ситуациях.

Что такое теплопроводность и термическое сопротивление

При выборе строительных материалов для строительства необходимо обращать внимание на характеристики материалов. Одна из ключевых позиций — теплопроводность

Она отображается коэффициентом теплопроводности. Это количество тепла, которое может провести тот или иной материал за единицу времени. То есть, чем меньше этот коэффициент, тем хуже материал проводит тепло. И наоборот, чем выше цифра, тем тепло отводится лучше.

Диаграмма, которая иллюстрирует разницу в теплопроводности материалов

Материалы с низкой теплопроводностью используются для утепления, с высокой — для переноса или отвода тепла. Например, радиаторы делают из алюминия, меди или стали, так как они хорошо передают тепло, то есть имеют высокий коэффициент теплопроводности. Для утепления используются материалы с низким коэффициентом теплопроводности — они лучше сохраняют тепло. В случае если объект состоит из нескольких слоев материала, его теплопроводность определяется как сумма коэффициентов всех материалов. При расчетах, рассчитывается теплопроводность каждой из составляющих «пирога», найденные величины суммируются. В общем получаем теплоизоляцонную способность ограждающей конструкции (стен, пола, потолка).

Теплопроводность строительных материалов показывает количество тепла, которое он пропускает за единицу времени

Есть еще такое понятие как тепловое сопротивление. Оно отображает способность материала препятствовать прохождению по нему тепла. То есть, это обратная величина по отношению к теплопроводности. И, если вы видите материал с высоким тепловым сопротивлением, его можно использовать для теплоизоляции. Примером теплоизоляционных материалов может случить популярная минеральная или базальтовая вата, пенопласт и т.д. Материалы с низким тепловых сопротивлением нужны для отведения или переноса тепла. Например, алюминиевые или стальные радиаторы используют для отопления, так как они хорошо отдают тепло.

Факторы, влияющие на теплопроводность

Коэффициент теплопроводности материала зависит от нескольких факторов:

При повышении данного показателя взаимодействие частиц материала становится прочнее. Соответственно, они будут передавать температуру быстрее. А это значит, что с повышением плотности материала улучшается передача тепла.

Пористость вещества. Пористые материалы являются неоднородными по своей структуре. Внутри них находится большое количество воздуха. А это значит, что молекулам и другим частицами будет сложно перемещать тепловую энергию. Соответственно, коэффициент теплопроводности повышается.

Влажность также оказывает влияние на теплопроводность. Мокрые поверхности материала пропускают большее количество тепла. В некоторых таблицах даже указывается расчетный коэффициент теплопроводности материала в трех состояниях: сухом, среднем (обычном) и влажном.

Выбирая материал для утепления помещений, важно учитывать также условия, в которых он будет эксплуатироваться

Основные параметры, от которых зависит величина теплопроводности

Не все строительные материалы одинаково теплоэффективны. На это влияют следующие факторы:

Пористая структура материала говорит о том, что подобное строение неоднородно, а поры наполнены воздухом. Тепловые массы, перемещаясь через такие прослойки, теряют минимум своей энергии. Поэтому пенобетон именно с замкнутыми порами считается хорошим теплоизолятором. Замкнутые поры пенобетона наполнены воздухом, который по праву считается лучшим теплоизолятором
Повышенная плотность материала гарантирует более тесную взаимосвязь частиц друг с другом. Соответственно, уравновешивание температурного баланса происходит намного быстрее. По этой причине плотный материал обладает большим коэффициентом проводимости тепла. Поэтому железобетон считается одним из самых «холодных» материалов. Высокая плотность даёт хорошую прочность железобетону, но также и «обделяет» его теплоэффективностью
Влажность – злокачественный фактор, повышающий скорость прохождения тепла

Поэтому так важно качественно произвести гидроизоляцию необходимых узлов здания, грамотно организовать вентиляцию и использовать максимально инертные к намоканию строительные материалы.

«Холодно, холодно и сыро. Не пойму, что же в нас остыло…» Даже Согдиана знает о том, что сырость и холод − вечные соседи, от которых не спрячешься в тёплом свитере

Зная, что такое проводимость тепла, и какие факторы на неё влияют, можно смело пробовать применять свои знания для расчётов будущих строительных конструкций. Для этого нужно знать коэффициенты используемых материалов.

Показатели теплопроводности

Любой элемент в природе имеет различную степень проводимости. Тепло проходит сквозь него в зависимости от скорости движения частиц, которые способны передать температурные колебания. Чем частицы ближе находятся одна к другой, тем теплообмен будет проходить быстрее. Получается, что чем более плотный материал, тем быстрее он будет нагреваться или остывать. Плотность является основным фактором теплопередачи, показывая ее интенсивность.
Таблица с данными для камня

Выражается данный показатель коэффициентом теплопроводности. Обозначение буквенное производится символом «λ». Единица измерения Вт/(м*Со). Чем больше численные данные этого коэффициента, тем лучше материал проводит тепло. Существует величина, обратная проводимости тепла, которая называется тепловое термическое сопротивление. Единица измерения: м2*Со/Вт. Буквенное обозначение «R».

Данные по регионам

Нормируемое сопротивление можно посмотреть в справочниках

Важно придерживаться норм, чтобы не пришлось дополнительно утеплять дом, так как холод легко проникает сквозь стены. Правильному теплообмену, такому, какой бы подходил для данного региона, должно предшествовать утепление стен и верное использование материалов

Значения по регионам

Таблица теплопроводности материалов на Т-Ч

Материал	Плотность, кг/м3	Теплопроводность, Вт/(м·град)	Теплоемкость, Дж/(кг·град)
Текстолит	1300…1400	0.23…0.34	1470…1510
Термозит	300…500	0.085…0.13	—
Тефлон	2120	0.26	—
Ткань льняная	—	0.088	—
Толь (ГОСТ 10999-76)	600	0.17	1680
Тополь	350…500	0.17	—
Торфоплиты	275…350	0.1…0.12	2100
Туф (облицовка)	1000…2000	0.21…0.76	750…880
Туфобетон	1200…1800	0.29…0.64	840
Уголь древесный кусковой (при 80°С)	190	0.074	—
Уголь каменный газовый	1420	3.6	—
Уголь каменный обыкновенный	1200…1350	0.24…0.27	—
Фарфор	2300…2500	0.25…1.6	750…950
Фанера клееная (ГОСТ 3916-69)	600	0.12…0.18	2300…2500
Фибра красная	1290	0.46	—
Фибролит (серый)	1100	0.22	1670
Целлофан	—	0.1	—
Целлулоид	1400	0.21	—
Цементные плиты	—	1.92	—
Черепица бетонная	2100	1.1	—
Черепица глиняная	1900	0.85	—
Черепица из ПВХ асбеста	2000	0.85	—
Чугун	7220	40…60	500

Разница между теплопроводностью и теплопередачей

Помимо коэффициента теплопроводности Лямбда существует также коэффициент теплопередачи U . Они звучат похоже, но обозначают совершенно разные вещи.

Так, если коэффициент теплопроводности является характеристикой определенного материала, то коэффициент теплопередачи U определяет степень теплоизоляции стены или перегородки. Проще говоря — коэффициент теплопроводности является исходным и напрямую влияет на значение коэффициента теплоотдачи U.

Была ли эта статья для вас полезной? Пожалуйста, поделитесь ею в соцсетях: Не забудьте добавить сайт Недвио в Закладки. Рассказываем о строительстве, ремонте, загородной недвижимости интересно, с пользой и понятным языком.

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, (м2 * °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

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.

Теплотехнический расчет.

Приступаем непосредственно к теплотехническому расчету, а именно — нам необходимо подобрать толщину 2-го слоя (утеплителя) исходя из условий места строительства.В первую очередь — определяем норму тепловой защиты из условий соблюдения санитарных норм.Согласно формулы 3 из СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» рассчитывается нормативное (или другими словами максимально допустимое) сопротивление теплопередачи, формула выгладит так:

где:n = 1 — коэффициент, принятый по таблице 6, из СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» для наружной стены (впрочем, в последнем актуализированном СП данный коэффициент упразднили!);

tint = 20°С — оптимальная температура в помещении, из исходных данных;

text = -30°С — температура наиболее холодной пятидневки, значение из исходных данных;

Δtn = 4°С — данный показатель принимается по таблице 5, из СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» он нормирует температурный перепад между температурой воздуха внутри помещения и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции (стены);

αint = 8,7 Вт/(м2×°С) — коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимается по таблице 7 из СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» для наружных стен.

Выполняем расчет:

получили сопротивление теплопередачи из санитарных норм Rreq = 1.437 м2*℃/Вт;

Во вторую очередь, определяем сопротивление теплопередачи из условий энергосбережения.

Определяем градусо-сутки отопительного периода, для этого воспользуемся формулой, согласно пункта 5.3 в СНиП 23-02-2003″Тепловая защита зданий»:

Dd = (tint — tht)zht = (20 + 4,0)*214 = 5136°С×сут

Примечание: градусо-сутки ещё имеют сокращенное обозначение — ГСОП.

Далее, согласно СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» в зависимости от градусо-суток района строительства, рассчитываем нормативное значение приведенного сопротивления теплопередаче по формуле:

Rreq= a*Dd + b = 0,00035 × 5136 + 1,4 = 3,1976м2×°С/Вт,

где: Dd — градусо-сутки отопительного периода в г. Муром,

a и b — коэффициенты, принимаемые по таблице 4, столбец 3, СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» для стен жилого здания.таким образом, мы получили второе значение сопротивления теплопередачи исходя из энергоэффективности Rreq = 3,198 м2*℃/Вт;

Для дальнейшего расчета стены, мы принимаем наибольшее значение из двух рассчитанных нами показателей Rreq (1,437 и 3,198), и обозначим его как Rтреб = 3,198 м2*℃/Вт;

Определение толщины утеплителя

Для каждого слоя нашей многослойной стены необходимо рассчитать термическое сопротивление по формуле:

где:δi- толщина слоя, мм;λi — расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя Вт/(м × °С).

Рассчитываем термическое сопротивление для каждого слоя1 слой (газобетонные блоки): R1 = 0,4/0,29 = 0,116 м2×°С/Вт.3 слой (облицовочный силикатный кирпич): R3 = 0,12/0,87 = 0,104 м2×°С/Вт.4 слой (штукатурка): R4 = 0,02/0,87 = 0,023 м2×°С/Вт.

Определение минимально допустимого (требуемого) термического сопротивления теплоизоляционного материала:

где:

Rint = 1/αint = 1/8,7 — сопротивление теплообмену на внутренней поверхности;

Rext = 1/αext = 1/23 — сопротивление теплообмену на наружной поверхности,

αext принимается по таблице 14 для наружных стен;

ΣRi = 0,116 + 0,104 + 0,023 — сумма термических сопротивлений всех слоев стены без слоя утеплителя, определенных с учетом коэффициентов теплопроводности материалов, принятых по графе А или Б (столбцы 8 и 9 таблицы Д1 СП 23-101-2004) в соответствии с влажностными условиями эксплуатации стены, м2·°С/Вт

Толщина утеплителя равна:

где: λут — коэффициент теплопроводности материала утеплителя, Вт/(м·°С).

Определение термического сопротивления стены из условия, что общая толщина утеплителя будет 250 мм:

где: ΣRт,i — сумма термических сопротивлений всех слоев ограждения, в том числе и слоя утеплителя, принятой конструктивной толщины, м2·°С/Вт.

Из полученного результата можно сделать вывод, что

R0 = 3,343м2×°С/Вт > Rтр0 = 3,198м2×°С/Вт → следовательно, толщина утеплителя подобрана правильно.

Вот мы и выполнили теплотехнический расчет стены и нам известны толщины всех слоёв, входящих в её состав. Для того, чтобы долго не разбираться с нормативной документацией и самому считать на калькуляторе все эти сложные формулы, можно воспользоваться калькулятором «Теплотехнический расчет стены», где Вам достаточно просто выбрать исходные данные, а сам расчет произведется автоматически.

строительство дома

строительные технологии

• Добавить комментарий
• 1335 просмотров

Технические параметры конструкций

Вполне логично, что теплосопротивление конструкции во многом зависит от количества установленных в нем камер

При этом важно понимать, что влияние оказывает именно количество камер, а не толщина каждого отдельного стекла. Подводя итоги, нужно сказать, что у тех стеклопакетов, которые оборудованы большим количеством камер, будут иметь куда более высокие показатели сохранения тепла. К чести современных производителей продукции в данном рыночном сегменте, их товары обладают достаточно высокими показателями во всех отношениях

Благодаря современным технологиям производители получили возможность не просто проектировать конструкции с оптимальным количеством камер, но и заполнять межкамерное пространство газообразными веществами, которые положительно сказываются на общих технико-эксплуатационных характеристиках изделий. Камеры заполняются разнообразными инертными газами, а на их поверхность специально наносятся покрытия низкоэмиссионной категории.Остекление – эффектное дизайнерское решение

К чести современных производителей продукции в данном рыночном сегменте, их товары обладают достаточно высокими показателями во всех отношениях. Благодаря современным технологиям производители получили возможность не просто проектировать конструкции с оптимальным количеством камер, но и заполнять межкамерное пространство газообразными веществами, которые положительно сказываются на общих технико-эксплуатационных характеристиках изделий. Камеры заполняются разнообразными инертными газами, а на их поверхность специально наносятся покрытия низкоэмиссионной категории.Остекление – эффектное дизайнерское решение

Стоит отметить, что наиболее успешные на сегодняшний день компании-производители оконных конструкций светопрозрачного типа наращивают теплоизоляционные свойства своих изделий по большей мере за счет использования в рамках технологического процесса специфических методик. Это, например, могут быть покрытия с энергосберегающими, солнцезащитными и магнетронными свойствами, а также обеспечение высокого уровня герметизации камер и прочее.Двухкамерный стеклопакет в разрезе

Плохая новость: окна пожирают тепло

По стандарту окна должны иметь теплосопротивление 0,5, т.е. они теряют тепло в 6 раз больше, чем стены (в расчете на 1 кв.м). В нашем домике 10 больших окон (1,25х1,4), 3 маленьких (0,6х1,0) и входная дверь, всего 21,3 кв.м. Потери при -30 градусах: Qокон=(21,3/0,5)х50=2130 Вт. Если быть точным, то мы должны уменьшить площадь стен, но все равно получится 1775 Вт, т.е. окна и входная дверь увеличивают теплопотери еще на 35%.

Производители современных окон стараются улучшать конструкции для уменьшения потерь тепла. Некоторые утверждают, что их окна имеют теплосопротивление R=0,7 или даже 1,0 хотя независимые испытания у нас в России проводят редко.

Выбор плотности утеплителя

Прежде чем решить, какую выбрать плотность теплоизоляции, необходимо определить, где она будет устанавливаться. Если планируется утепление стен, важную роль играет тип облицовки. Она определяет тип и плотность теплоизолятора. Так, для жилого дома рекомендуется использовать базальтовую вату, которая имеет низкую теплопроводность, высокую пожароустойчивость и экологичность.

Для облицовки сайдингом подойдет базальтовый теплоизолятор с показателями 40-90 кг/м³. Чем выше располагается теплоизоляция, тем больше должен быть показатель. Если поверхность будет оштукатуриваться, тогда нужно выбирать специальную теплоизоляцию для фасадных работ. Плотность должна составлять 140-160 кг/м³. При данных работах применяют специальные элементы, которые обладают высокими показателями паропроницаемости и прочности на отрыв. Для внутренних работ используют теплоизоляционный материал с низкой плотностью.

При кровельных работах выбор изоляции зависит от вида крыши. Если крыша скатная, выбирают утеплитель с показателями 30-45 кг/м³. Для утепления мансарды показатель должен быть не менее 35-40 кг/м³. Плоская кровля должна выдерживать большие нагрузки, которые оказывают снег, ветер и другие атмосферные явления. Поэтому в данном случае должна использоваться теплоизоляция с плотностью от 150 кг/м³, если используется минеральная вата. Для пенополистирола этот показатель должен быть не более 40 кг/м³.

Для изоляции пола от холода следует выбирать материал, у которого давление массы на единицу объема достаточно высокое. Однако если планируется укладка материала между лагами, можно использовать рыхлый утеплитель. Лаги принимают на себя всю нагрузку, и перед теплоизоляцией не ставится задача выдержать оказываемое давление.

Использование значений коэффициента теплопроводности на практике

Материалы представлены конструкционными и теплоизоляционными разновидностями. Первый вид обладает большими показателями теплопроводности. Они применяются для строительства перекрытий, ограждений и стен.

При помощи таблицы определяются возможности их теплообмена. Чтобы данный показатель был достаточно низким для нормального микроклимата в помещении стены из некоторых материалов должны быть особенно толстыми. Чтобы этого избежать, рекомендуется использовать дополнительные теплоизолирующие компоненты.

При выборе утеплителя нужно изучить характеристики каждого варианта

Теплые конструкции

Для увеличения теплового термического сопротивления следует использовать современные материалы, в которых показатели проводимости тепла максимально низкие. Количество таких материалов сейчас увеличивается. Популярными стали:

1. Деревянные конструкции. Считаются экологически чистым материалом, потому многие предпочитают вести строительство, используя именно этот компонент. Использоваться может любой вид окультуренной древесины: сруб, бревно, брус. Чаще применяют сосну, ель или кедр, показатели проводимости которых по сравнению с другими материалами достаточно низкие. Необходимо произвести защиту от атмосферных воздействий, вредителей. Материал покрывается дополнительным слоем, защищающим от негативных факторов.
2. Керамические блоки.

Пример защиты от внешнего воздуха

1. Сэндвич-панели. В последнее время этот материал становится все более популярным. Основные преимущества: дешевизна, высокие показатели сопротивляемости холоду. В материале имеется множество воздушных ячеек, иногда делают «пенную» структуру. Например, некоторые типы панелей имеют вертикальные воздушные каналы, которые неплохо защищают от холода. Другие компоненты делаются пористыми, чтобы большое количество заключенного воздуха помогло справиться с поступающим холодом.
2. Керамзитобетонные материалы. Их использование также позволит надежно защитить жилище от холода.
3. Пеноблоки. Конструкция делается пористой, но достигается это не простым вклиниванием воздушных прослоек, а путем произведения химической реакции. Иногда в цемент добавляется пористый материал, который поверху покрывается застывшим раствором.