Кирпичная кладка утепленная в соответствии с теплотехническим расчетом

Обновлено: 28.04.2024

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КЛАДКА КАМЕННАЯ И ИЗДЕЛИЯ ДЛЯ НЕЕ

Методы определения расчетных значений показателей теплозащиты

Masonry and masonry products. Methods for determining estimates of the thermal protection

Дата введения 2013-07-01

1 РАЗРАБОТАН институтом НИИСФ РААСН (федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

4 В настоящем стандарте учтены основные нормативные положения европейского регионального стандарта ЕН 1745:2002* "Кладка каменная и изделия для нее. Методы определения значений показателей теплозащиты конструкции" (EN 1745:2002 "Masonry and masonry products. Methods for determining design thermal values") в части условий определения теплопроводности на изделиях для кладки

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает лабораторные методы определения расчетных значений теплозащитных свойств наружных стен из каменных кладок. Настоящий стандарт распространяется на кладки из керамических, бетонных, композитных штучных стеновых изделий (полнотелых и пустотелых камней, блоков, кирпичей), включая слоистые кладки со вставками из теплоизоляционных материалов.

Настоящий стандарт не распространяется на натурный метод определения сопротивления теплопередаче наружных стен из каменных кладок эксплуатируемых зданий в зимний период по ГОСТ Р 54853.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 54851-2011 Конструкции строительные ограждающие неоднородные. Расчет приведенного сопротивления теплопередаче

ГОСТ Р 54853-2011 Здания и сооружения. Метод определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций с помощью тепломера

ГОСТ 379-95 Кирпич и камни силикатные. Технические условия

ГОСТ 530-2012 Кирпич и камень керамические. Общие технические условия

ГОСТ 6133-99 Камни бетонные стеновые. Технические условия

ГОСТ 7076-99 Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме

ГОСТ 24816-81 Материалы строительные. Метод определения сорбционной влажности

ГОСТ 25380-82 Здания и сооружения. Метод измерения плотности тепловых потоков, проходящих через ограждающие конструкции

ГОСТ 26254-84 Здания и сооружения. Методы определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций

ГОСТ 31360-2007 Изделия стеновые неармированные из ячеистого бетона автоклавного твердения. Технические условия

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется принять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 каменная кладка: Элемент ограждающей конструкции из штучных стеновых изделий (камни, блоки, кирпичи), уложенных по установленному правилу с применением кладочного раствора.

3.2 изделие для каменной кладки: Элемент кладки - строительный блок, камень, кирпич, кладочный раствор, штукатурный раствор и др.

3.3 изделие полнотелое стеновое: Строительный блок, камень или кирпич, который не содержит пустот, за исключением поверхностных выемок, таких как отверстия для захвата, желоба и т.д.

3.4 композитный строительный блок: Строительный блок, состоящий из нескольких материалов.

3.5 теплозащитные свойства: Теплопроводность, Вт/(м·°С), и термическое сопротивление, (м·°С)/Вт.

3.6 нормативные значения теплозащитных свойств: Значения теплотехнических показателей (теплопроводности и/или термического сопротивления) строительных материалов или изделий в сухом состоянии, определяемые по настоящему стандарту как основа для получения расчетных значений теплозащитных свойств.

3.7 расчетные значения теплозащитных свойств: Значения теплотехнических показателей (теплопроводности и/или термического сопротивления) строительных материалов или изделий при условиях эксплуатации (в условиях эксплуатационной влажности).

3.8 условия эксплуатации: Условия, влияющие на теплозащитные характеристики материалов и изделий в зависимости от влажностного режима помещений и зон влажности района строительства.

3.9 стационарный тепловой режим: Режим, при котором все рассматриваемые теплофизические параметры не меняются со временем.

3.10 плотность теплового потока: Тепловой поток, проходящий через единицу площади.

3.11 термическое сопротивление: Отношение разности температур наружной и внутренней поверхностей фрагмента кладки к плотности теплового потока в условиях стационарного теплового режима.

3.12 эквивалентная теплопроводность: Отношение толщины конструктивного элемента каменной кладки к его термическому сопротивлению.

3.13 средняя температура образца: Среднеарифметическое значение температур, измеренных на наружной и внутренней поверхностях стенового изделия.

3.14 относительная массовая влажность материала: Процентное отношение массы влаги к массе материала в сухом состоянии.

3.15 приведенное сопротивление теплопередаче: Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции с учетом термического сопротивления, теплообмена внутренней и наружной поверхностей и теплопроводных включений (термических неоднородностей).

3.16 удельные потери теплоты через линейную неоднородность: Теплопотери через растворные швы на вертикальных и горизонтальных стыках стеновых изделий.

3.17 теплопроводность при равновесной влажности: Теплопроводность образца, измеренная при средней температуре 10 °С на изделии, выдержанном до постоянной массы при температуре 20 °С.

4 Общие положения

Методы определения термического сопротивления и эквивалентной теплопроводности основаны на создании в кладке или ее элементе условий стационарного теплообмена и измерении температур внутренней и наружной поверхностей, а также плотности теплового потока, проходящего через кладку или ее элемент.

Настоящий стандарт содержит описание элементного метода определения расчетных значений теплопроводности изделий для кладки с последующим вычислением приведенного сопротивления теплопередаче, а также фрагментного метода определения теплотехнических параметров кладки в климатической камере.

Элементный метод заключается в определении расчетных теплотехнических показателей изделий для кладки в условиях эксплуатационной влажности с последующим вычислением приведенного сопротивления теплопередаче фрагмента наружной стены из каменной кладки по ГОСТ Р 54851. Расчетное массовое отношение влаги в материале при условиях эксплуатации принимается равным максимальному сорбционному увлажнению материалов по [1] (условия эксплуатации Б). Расчетную теплопроводность устанавливают при указанной выше влажности материалов.

Фрагментный метод предусматривает устройство кладки в климатической камере, в которой по обе стороны испытуемого фрагмента создают температурно-влажностный режим, соответствующий расчетным зимним условиям эксплуатации по [2] и [3].

5 Метод определения расчетных теплотехнических показателей изделий для кладки в условиях эксплуатационной влажности с последующим вычислением приведенного сопротивления теплопередаче наружной стены из каменной кладки (элементный метод)

5.1 Подготовка штучных стеновых изделий к испытаниям

К штучным стеновым изделиям относятся кирпич и камни керамические по ГОСТ 530, камни бетонные по ГОСТ 6133, блоки из ячеистого бетона по ГОСТ 31360, кирпич и камни силикатные по ГОСТ 379, а также другие стеновые штучные изделия, выпускаемые в соответствии с требованиями нормативных документов.

Испытания штучных стеновых изделий заключаются в определении значений плотности брутто в сухом состоянии, теплопроводности в сухом состоянии, теплопроводности во влажном состоянии, приращения теплопроводности на 1% увлажнения.

5.1.1 Проводят отбор образцов из представленной партии числом не менее 10 шт. для испытаний: 5 шт. в сухом и 5 шт. во влажном состоянии. Полнотелые и пустотелые камни с равномерным расположением вертикальных пустот по всему сечению отбирают для испытания только в положении "ложок". Камни с продольным неравномерным расположением пустот по всему сечению камня отбирают для испытаний в двух вариантах: в положении "ложок" и в положении "тычок". Крупноформатные керамические камни отбирают для испытаний в положении "тычок", если другого варианта установки их в кладке не предусмотрено проектом.

5.1.2 Бетонные и композитные стеновые изделия, обладающие остаточной влажностью, не подлежат дополнительному увлажнению. Отбирают пять образцов для испытания во влажном состоянии и пять образцов в сухом состоянии. Высушивают бетонные и композитные изделия в сушильной камере при температуре 90 °С до постоянной массы.

5.1.3 Керамические изделия (кирпичи, камни) подвергают предварительному высушиванию до постоянной массы, после чего одна часть партии подлежит увлажнению, вторая - кондиционированию при температуре (20±2) °С и относительной влажности (45±5)% в течение 3 сут. Объемное увлажнение керамических изделий проводится полным окунанием в воду температурой (18±2) °С на срок 10 мин; после извлечения образцы выдерживают на воздухе при температуре (20±2) °С и относительной влажности (45±5)% в течение 2-3 сут до достижения влажности материала 3%-5% по массе. При кондиционировании образцы укладывают на прокладки, образцы не должны касаться друг друга. Высушенные образцы после кондиционирования относят к сухим образцам. Сухие и влажные образцы подлежат испытаниям по 5.3.

5.2 Подготовка образцов кладочных и штукатурных растворов

5.2.1 Подготовка образцов заключается в приготовлении растворной смеси стандартной консистенции согласно технологическому описанию и формовании образцов-пластин размерами 250х250х30 мм в количестве 5 шт. Отформованные образцы выдерживают перед испытаниями в течение 7 сут в камере нормального твердения. По завершении процесса твердения образцы готовят к проведению испытаний по ГОСТ 7076.

5.3 Проведение экспериментальных определений эквивалентной теплопроводности штучных стеновых изделий

5.3.1 Испытания проводят в климатической камере, состоящей из холодного и теплого отсеков. При испытании в камере устанавливают температурный режим, обеспечивающий среднюю температуру изделий 10 °С.

5.3.2 Теплопроводность штучных стеновых изделий определяют на пяти влажных образцах и пяти сухих образцах. Теплопроводность измеряют при средней температуре изделия 10 °С.

5.3.3 Изделия устанавливают в проем климатической камеры в количестве не менее пяти образцов каждого типа. Каждое изделие тщательно теплоизолируют, обкладывая по всем боковым граням эффективным утеплителем (пенополистирол, пенополиэтилен, пенополиуретан), с тем чтобы термическое сопротивление тепловой изоляции каждой из граней изделия было не менее 10 (м·°С)/Вт.

5.3.4 На наружную (грань образца, обращенная в холодную зону) и внутреннюю (грань образца, обращенная в теплую зону) грани каждого образца устанавливают датчики температуры. На внутреннюю грань устанавливают преобразователи (датчики) теплового потока по ГОСТ 25380. Датчики теплового потока должны плотно прилегать к поверхности образца без образования воздушных зазоров; допускается выравнивать поверхность образца посредством нанесения слоя термопасты.

5.3.5 После установления стационарного теплового режима на образце проводят не менее десяти измерений температур и плотности теплового потока с периодичностью 0,5 ч.

5.3.6 После проведения испытаний образцы взвешивают и высушивают до постоянной массы при температуре 90 °С.

5.4 Проведение экспериментальных определений теплопроводности кладочных и штукатурных растворов

5.4.1 Теплопроводность кладочных и штукатурных растворов определяют на образцах по ГОСТ 7076.

5.4.2 Теплопроводность кладочных и штукатурных растворов определяют на образцах размерами 250х250х30 мм после 7 сут нормального твердения. Последовательно определяют теплопроводность влажного образца и теплопроводность этого же образца после его высушивания.

5.4.3 После первичного определения теплопроводности образец взвешивают, высушивают до постоянной массы при температуре 90 °С и вновь проводят измерения по ГОСТ 7076.

Цель работы:определить толщину ограждающей конструкции кирпичной стены на основании требований строительной теплотехники.

Знать:теплоизоляционные функции наружных ограждающих конструкций и теплотехнические требования к ним.

Уметь:определять понятие «ограждающая конструкция», причины, требующие теплотехнического расчёта ограждающей конструкции.

Краткие теоретические сведения

К ограждающим элементам здания в теплотехническом отношении предъявляются следующие требования:

· оказывать сопротивление прохождению через них тепла;

· не иметь на внутренней поверхности температуры, значительно отличающейся от температуры воздуха помещения, с тем, чтобы вблизи ограждения не ощущалось холода, а на поверхности не образовывался конденсат;

· обладать достаточной тепловой инерцией (теплоустойчивостью), чтобы колебания наружной и внутренней температур меньше отражались на колебаниях температуры внутренней поверхности;

· сохранять нормальный влажностный режим, т.к. увлажнение ограждения снижает его теплозащитные свойства.

Для выполнения перечисленных требований при проектировании ограждений производят их теплотехнический расчёт на основании данных СНиП ΙΙ-3-79* “Строительная теплотехника” и СНиП ΙΙ-23-01-99 “Строительная климатология»

Порядок выполнения теплотехнического расчёта рассмотрим на примере.

Порядок выполнения работы

1. Из СНиПов выписываем следующие данные для расчёта:

Район строительства – г. Новочеркасск;

Зона влажности – сухая;

Назначение здания – жилой дом;

Влажностный режим помещения – нормальный;

Условия эксплуатации – А;

Расчётная зимняя температура, равная температуре наиболее холодной пятидневки = - 22ºС;

Средняя температура отопительного периода-1,1ºС;

Относительная влажность воздуха: 60%;

Коэффициент теплоотдачи для внутренних стен =8,7 Вт/м²×ºС;

Коэффициент теплоотдачи для наружных стен в зимних условиях =8,7 Вт/м²×ºС;

Коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху П=1;

Нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающих конструкций =4 ºС;

2. Согласно заданию стена состоит из керамического пустотелого кирпича плотностью ρ=1400 кг/м³ (брутто) на цементно-песчаном растворе с оштукатуриванием внутренней поверхности известково-песчаным раствором толщиной =0,02 м.

Рис. 1. Схема наружной стены

Определяем требуемое сопротивление теплопередаче

3. Определяем минимальную толщину стены , исходя из санитарно-гигиенических и комфортных условий, приравнивая фактическое сопротивление теплопередаче всех слоев стены требуемому сопротивлению.

Отсюда м,

где и - коэффициент теплопроводности соответственно кирпичной кладки стены и штукатурки. Таким образом, из санитарно-гигиенических и комфортных условий толщину стены принимаем 0,64 м (в 2,5 кирпича).

4. Для определения толщины стены из условий энергосбережения подсчитываем градусосутки отопительного периода (ГСОП).

ГСОП=

где Z – продолжительность суток со среднесуточной температурой воздуха меньше или равной +8ºС - 175 сут. (СНиП 23-01-99 «Строительная климатология»)

ГСОП= ºС×сут.

Определяем методом интерполяции из СНиП ΙΙ-3-79* «Строительная теплотехника».

ГСОП
2,1 2,8

Сопротивление теплопередаче для ГСОП

=2,1+0,47=2,57

5. Определяем толщину стены по энергосбережению

Таким образом, толщина стены по энергосбережению должна быть в 2,4 раза больше рассчитанной из санитарно-гигиенических и комфортных условий, что повлечет за собой увеличение нагрузки на фундаменты в несколько раз.

6. С целью уменьшения толщины стены принимаем взамен сплошной кладки трехслойный вариант с утеплителем (колодцевая кладка). Кладка наружного слоя ведется под расшивку.

Кирпичная кладка из обыкновенного кирпича на цементно-песчаном растворе ρ=1800 кг/м³ λ=0,70 Вт/м²×ºС

Утеплитель газобетон ρ=400 кг/м³ λ=0,15 Вт/м²×ºС

Кирпичная кладка из обыкновенного кирпича на цементно-песчаном растворе ρ=1800 кг/м³ λ=0,70 Вт/м²×ºС

Известково-песчаный раствор δ=20мм ρ=1700 кг/м³ λ=0,70 Вт/м²×ºС.

Рис.2. Схема наружной стены неоднородной кладки с утеплителем.

Определяем толщину :

где и =0,81 Вт/м²×ºС - коэффициенты теплопроводности кирпичной кладки;

=0,81 Вт/м²×ºС – коэффициент теплопроводности известково-песчаного раствора.

7. Общая толщина стены без штукатурки составит:

=0,12+0,31+0,12=0,55 м

8. Полученная толщина стены не кратна стандартной 0,64 м (2,5 кирпича), поэтому принимаем =0,64 м и уточняем требуемую толщину утеплителя:

=0,64-(0,12+0,12)=0,4 м

Окончательно принимаем толщину наружной стены 640 мм (2,5 кирпича).

Контрольные вопросы

1. Назовите теплотехнические требования, предъявляемые к наружным ограждающим конструкциям отапливаемых зданий.

2. Назовите мероприятия по предотвращению конденсации влаги внутренних ограждений.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 11

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

© cyberpedia.su 2017-2020 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

Средняя расчетная температура отопительного периода t_ht= -8,4ºС.

Температура холодной пятидневки t_ext= -37ºС.

температура внутреннего воздуха t_int= + 20ºС;

влажность воздуха: = 55 %;

влажностный режим помещения – нормальный.

Условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б. Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения а_i_nt = 8,7 Вт/м 2 °С.

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения a_ext = 23 Вт/м 2 ·°С.

Необходимые данные о конструктивных слоях стены для теплотехнического расчёта сведены в таблицу.

№ п/п	Наименование материала	, кг/м 3	δ, м	,Вт/(м·°С)	R, м 2 ·°С/Вт
Известково-песчаная штукатурка	0,03	0,81	0,037
Керамический пустотный кирпич	0,51	0,81	0,79
МВП базальтовые	Х	0,032	Х
Сайдинг	-	-	-	-

1. Определение градусо-суток отопительного периода по формуле (2) СП 23-101-2004:

2. Нормируемое значение сопротивления теплопередаче наружных стен по формуле (1)СП 23-101-2004:

R_reg= a · D_d+ b =0,00035·6276,40+ 1,4 =3,6м 2 ·°С/Вт.

3. Приведенное сопротивление теплопередаче R₀ r наружных кирпичных стен с эффективным утеплителем жилых зданий рассчитывается по формуле

где R₀ усл – сопротивление теплопередаче кирпичных стен, условно определяемое по формулам (9) и (11) без учета теплопроводных включений,м 2 ·°С/Вт;

R₀ r - приведенное сопротивление теплопередаче с учетом коэффициента теплотехнической однородности r, который для стен равен 0,74.

Расчёт ведётся из условия равенства

R₀ усл = 3,6/0,74 = 4,86м 2 ·°С /Вт

4. Термическое сопротивление наружной кирпичной стены слоистой конструкции может быть представлено как сумма термических сопротивлений отдельных слоев, т.е.

5. Определяем термическое сопротивление утеплителя:

6. Находим толщину утеплителя:

Ри

· R_ут= 0,032· 2,62= 0,08м.

Принимаем толщину утеплителя 100 мм.

Окончательная толщина стены будет равна (510+100) = 610 мм.

Производим проверку с учетом принятой толщины утеплителя:

УсловиеR₀ r = 4,1> = 3,6м 2 ·°С/Вт выполняется.

Проверка выполнения санитарно-гигиенических требований

тепловой защиты здания

1. Проверяем выполнение условия :

∆t = (t_int – t_ext)/R₀ r a_int = (20-(37))/4,1·8,7 = 1,60 ºС

Согласно табл. 5СП 23-101-2004 ∆t_n = 4 °С, следовательно, условие ∆t = 1,60< ∆t_n = 4 ºС выполняется.

2. Проверяем выполнение условия :

] = 20 – [1(20+37) / 4,1·8,7] =

= 20 – 1,60 = 18,40ºС

3. Согласно приложению Сп 23-101–2004 для температуры внутреннего воздуха t_int = 20 ºС и относительной влажности = 55 % температура точки росы t_d = 10,7ºС, следовательно, условие τsi = 18,40>t_d= выполняется.

Вывод. Ограждающая конструкция удовлетворяет нормативным требованиям тепловой защиты здания.

4.2 Теплотехнический расчет мансардногопокрытия.

Определить толщину утеплителя чердачного перекрытия, состоящего из утеплителя δ = 200 мм, пароизоляции, проф. листа

№	Место строительства	Материал утеплителя	Объемная масса утеплителя кг/м³
Омск	МВП

Место строительства – г. Омск

Продолжительность отопительного периода z_ht= 221 суток.

Средняя расчетная температура отопительного периода t_ht= -8,4ºС.

Температура холодной пятидневки t_ext= –37ºС.

Расчет произведен для пятиэтажного жилого дома:

температура внутреннего воздуха t_int= + 20ºС;

влажность воздуха: = 55 %;

влажностный режим помещения – нормальный.

Условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б.

Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения а_i_nt = 8,7 Вт/м 2 °С.

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения a_ext = 12 Вт/м 2 ·°С.

Наименование материала Y₀ , кг / м³ δ , м λ , мR, м 2 ·°С/Вт

Пароизоляция	0,005	0,17	0.029
МВП	x	0,032	x
Проф. лист	-	-	-	-

1. Определение градусо-суток отопительного периода по формуле (2)СП 23-101-2004:

2. Нормирование значение сопротивления теплопередаче чердачного перекрытия по формуле (1) СП 23-101-2004:

R_reg= a · D_d+ b , где а и b – выбираем по таблице 4 СП 23-101-2004

R_reg= a · D_d+ b = 0,00045 · 6276,4+ 1,9 = 4,72м² · ºС / Вт

3. Теплотехнический расчет ведется из условия равенства общего термического сопротивления R₀ нормируемому R_reg , т.е.

4. Из формулы (8) СП 23-100-2004 определяем термическое сопротивление ограждающей конструкции R_k(м² · ºС / Вт )

R_si = 1 / α_int= 1 / 8,7 = 0,115 м² · ºС / Вт

R_se = 1 / α_ext= 1 / 12 = 0,083 м² · ºС / Вт

R_k= 4,72– (0,115 + 0,083) = 4,52м² · ºС / Вт

5. Термическое сопротивление ограждающей конструкции (чердачного перекрытия) может быть представлена как сумма термических сопротивлений отдельных слоев:

6. Используем формулу (6) СП 23-101-2004, определим толщину утепляющего слоя:

7. Принимаем толщину утепляющего слоя 150мм.

8. Считаем общее термическое сопротивление R₀ :

R₀ = 1 / 8,7 + 0,005 / 0,17+0,15/0,032 + 1 / 12 = 0,115 + 4,69+ 0,083 =4,89м² · ºС / Вт

R₀ ≥ R_reg 4,89 ≥ 4,72 удовлетворяет требованию

Проверка выполнения условий

1. Проверяем выполнение условия ∆t₀ ≤ ∆t_n

Величину ∆t₀ определяем по формуле (4) СНиП 23-02-2003:

∆t₀ = n ·( t_int- t_ext) / R₀ · a_int где, n – коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности к наружному воздуху по табл. 6

∆t₀ = 1(20+37) / 4,89 · 8,7 = 1,34ºС

Согласно табл. (5) СП 23-101-2004∆t_n= 3 ºС, следовательно, условие ∆t₀ ≤ ∆t_nвыполняется.

2. Проверяем выполнение условия τ >t_d

Значение τ рассчитываем по формуле (25) СП 23-101-2004

τ = 20- 1(20+26) / 4,89· 8,7 = 18,66 ºС

3. Согласно приложению Р СП 23-01-2004 для температуры внутреннего воздуха t_int = +20 ºС и относительной влажности φ = 55% температура точки росы t_d = 10,7 ºС, следовательно, условие τ >t_d выполняется.

Вывод: чердачное перекрытие удовлетворяет нормативным требованиям.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Мы уже ознакомились в статье "Материал стен. Как выбрать." с различными материалами для возведения стен, в данной статье мы поговорим о теплотехническом расчете для определения параметров стены.

После того, как мы определились с материалом стены, возникает вопрос - Какой же толщины сделать стену, чтобы в доме зимой было тепло, а летом прохладно? Для этого нам понадобится выполнить теплотехнический расчет стены. Расчет выполняется по нормативной документации.

Необходимые для расчета нормативные документы:

(СП 50.13330.2012). "Тепловая защита зданий". Актуализированная редакция от 2012 года. (СП 131.13330.2012). "Строительная климатология". Актуализированная редакция от 2012 года. "Проектирование тепловой защиты зданий". "Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях".

Исходные данные для расчета:

Определяем климатическую зону, в которой мы собираемся построить дом. Открываем СНиП 23-01-99*."Строительная климатология", находим таблицу 1. В данной таблице находим свой город (или максимально близко расположенный от места строительства город), например, для строительства в деревне, расположенной возле г. Муром, мы возьмем показатели г. Мурома! из столбца 5 - "Температура воздуха наиболее холодной пятидневки, с обеспеченностью 0,92" - "-30°С";
Определяем продолжительность отопительного периода - открываем таблицу 1 в СНиП 23-01-99* и в столбце 11 (со средней суточной температурой наружного воздуха 8°С) продолжительность равна zht = 214 сут;
Определяем среднюю температуру наружного воздуха за отопительный период, для этого из той же таблицы 1 СНИП 23-01-99* выбираем в столбце 12 значение - tht = -4,0°С .
Оптимальную температуру внутри помещения принимаем по таблице 1 в ГОСТ 30494-96 - tint= 20°С;

Затем, нам необходимо определиться с конструктивом самой стены. Поскольку раньше строили дома из одного материала (кирпич, камень и т.п.) - стены были очень толстые и массивные. Но, с развитием технологий, у людей появились новые материалы, обладающие очень хорошими показателями теплопроводности, что позволило значительно сократить толщину стен из основного (несущего материала) добавлением теплоизолирующего слоя, таким образом появились многослойные стены.

Основных слоев в многослойной стене минимум три:

1 слой - несущая стена - её назначение передавать нагрузку от вышележащих конструкций на фундамент;
2 слой - теплоизоляция - её назначение максимально задерживать тепло внутри дома;
3 слой - декоративный и защитный - её назначение делать красивым фасад дома и одновременно защищать слой утеплителя от воздействия внешней среды (дождь, снег, ветер и т.п.);

Рассмотрим для нашего примера следующий состав стены:

1 слой - несущую стену мы принимаем газобетонных блоков толщиной 400мм (принимаем конструктивно - с учетом того, что на неё будут опираться балки перекрытия);
2 слой - выполняем из минераловатной плиты, её толщину мы и определим теплотехническим расчетом!
3 слой - принимаем облицовочный силикатный кирпич, толщина слоя 120 мм;
4 слой - поскольку изнутри наша стена будет покрыта слоем штукатурки из цементно-песчаного раствора, тоже включим её в расчет и назначим её толщину 20мм;

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 слоя
1 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:

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 [5] 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.

В предыдущей статье Строим кирпичный дом. Как лучше утеплять стены кирпичного дома? Снаружи или изнутри? >>> мы рассказали вам, как правильно утеплять стены кирпичных домов. Вы узнали, когда лучше проводить утепления дома снаружи стены, а когда возможно это сделать с внутренней стороны.
А какой должна быть толщина кирпичной стены и утеплителя? Как можно рассчитать и получить необходимые показатели? Для теплотехнического расчета ограждающих конструкций наружных стен существуют специальные формулы. Мы не будем утомлять вас их перечислением, а приведем пример расчета конструкции кирпичной стены с утеплителем для индивидуального жилого дома, строительство которого будет вестись в Московской области.
Для начала по карте зон влажности (Приложение 1) определяем, условия эксплуатации стен в зависимости от влажностного режима здания. Индивидуальный жилой дом относится к группе Б.

Зоны влажности на территории России и стран СНГ

Из множества вариантов конструкций кирпичных стен застройщики как правила останавливаются на конструкции, представленной на рис. 1.

Рис. 1. Теплотехнический расчет наружных стен из кирпича с утеплителем; 1 – штукатурка из сложного раствора; 2, 5 – кирпичная кладка; 3 – плитный утеплитель; 4 – воздушная прослойка.

Материал стен примем следующий: стены дома выполним из силикатного кирпича на цементно-песчаном растворе с внутренней штукатуркой сложным раствором (песок, известь, цемент), в качестве утеплителя возьмем пенополистирольные плиты (стиропор).
Полезно знать! Кирпичные стены из пустотелого глиняного кирпича и пенополиуретановых плит более теплее, чем представленная выше конструкция, и, следовательно, толщина стены может быть еще меньше, чем в нашем примере.
По рис. 1. и таблицам теплотехнических показателей строительных материалов определяем толщину и коэффициенты теплопроводности всех слоев ограждающей конструкции стены:
- штукатурки из сложного раствора: δ₁ = 0,02 м,; λ₁ = 0,87 Вт/м•°С; (Теплотехнические показатели строительных материалов и конструкций: цементные, известковые, гипсовые растворы. >>>)
- кирпичной кладки; δ₂ = 0,25 м,; λ₂ = 0,87 Вт/м•°С; (Теплотехнические показатели строительных материалов и конструкций: кирпичная кладка и облицовка природным камнем. >>>)
- утеплителя; δ_ут = ? м,; λ_ут = 0,05 Вт/м•°С; (Теплотехнические показатели теплоизоляционных материалов >>>)
- воздушной прослойки: R_пр = 0,165 кв.м.•°С/Вт при δ = 4 см; (Термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки >>>.)
- кирпичной кладки; δ₅ = 0,12 м,; λ₅ = 0,87 Вт/м•°С; (Теплотехнические показатели строительных материалов и конструкций: кирпичная кладка и облицовка природным камнем. >>>)
По формуле определяем требуемое тепловое сопротивление (R_тр) стены для Московской области, имеющей температуру наружного воздуха самой холодной пятидневки -32°С. Температуру внутреннего воздуха принимаем +21°С как более комфортную температуру по сравнению с +18°С.

Определяем расчетное тепловое сопротивление стены с коэффициентом 2,5 ужесточающим теплотехнические требования:

Находим требуемую толщину утеплителя из пенополистирола (стиропор):

Толщина утеплителя из пенополистирола, устанавливаемого в конструкцию стены, изображенную на рис. 1, должна быть не менее 15 см.
Теперь осталось лишь выяснить толщину пенополистирольных плит, имеющихся в продаже, и вычислить полную толщину стены. Например, имеются плиты, толщина которых кратна 5 см, тогда общая толщина стены составит:

25 + 15 + 4 + 12,5 = 57 см.

Если толщина утеплителя кратна 2 см, утеплитель выбирается в сторону увеличения, т.е. 16 см. Общая толщина стены рассчитывается с учетом этого размера утеплителя:

25 + 16 + 4 + 12,5 = 58 см.

В стенах, где наружная и внутренняя верста соединены между собой стальными анкерами, общий размер толщины стен может быть любым. В стенах же, где версты соединены между собой кирпичными диафрагмами, должен учитываться размер кирпича, т.е. толщина стен должна быть соответственно толщиной в один, полтора, два и т.д. кирпича.

Все материалы, размещенные на сайте https://www.parthenon-house.ru, принадлежат компании ПАРФЕНОН. При цитировании текстов ссылка источник обязательна!

Что такое "ан и ав"? В формуле где находим требуемую толщину утеплителя.

αв, αн - коэффициенты теплопередачи внутренней и наружной поверхности стены, равные соответственно 8,7 и 23 Вт/м2•°С;

Здравствуйте. Подскажите пожалуйста, как правильно рассчитать толщину утеплителя (наружного) для стены из силикатного кирпича толщиной 0,5м. территория проживания г.Ростов-на-Дону

Можно ли для небольшого, узкого участка подобрать проект комфортабельного и уютного загородного дома или коттеджа.

Представляем вам новые проекты современных небольших одноэтажных домов с улучшенными планировками.

Вступил в силу Закон российской Федерации от 3 августа 2018 года № 340-ФЗ «О внесении изменений в Градостроительный кодекс и отдельные законодательные акты России», согласно которому вводится уведомительный порядок возведения некоторых построек. Получать разрешение на строительство малоэтажных строений, в том числе и домов больше не надо.

Если вы еще не определились, какой хотите построить дом, то мы рекомендуем вам как можно больше читать информационных и обзорных материалов о самых популярных строительных технологиях, которые предлагает индустрия частного домостроения.

Мы оказываем помощь и даем грамотные и профессиональные консультации по подбору готовых проекты домов, коттеджей, бань, гаражей, бассейнов, беседок и других малоэтажных построек. В нашем каталоге также широко представлены проекты коммерческого назначения (мотели, магазины, автомойки). Мы оказываем свои услуги по всей России и странам СНГ. Проектная документация разработана в соответствии с действующими строительными нормами и правилами, принятыми в Российской Федерации и обеспечивает безопасную для жизни и здоровья людей эксплуатацию объекта при соблюдении предусмотренных рабочими чертежами мероприятий. Мы оказываем содействие не только в подборе готовых проектов домов самых лучших архитекторов России, но также можем помочь вам с индивидуальным проектированием по вашим эскизам. Кроме этих проектных работ, мы можем предложить и рекомендовать вам услуги надежных строительных компаний работающих в Московской области и других регионах России.

Читайте также: