ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ
НАРУЖНЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ
КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ
Комплекс мероприятий, обеспечивающих
надлежащую тепловую защиту зданий и сооружений,
относятся:
- оптимальное объемно-планировочное решение зданий и сооружений при минимальной площади наружных ограждающих конструкций;
- применение рациональных наружных ограждающих конструкций с использованием в них эффективных теплоизоляционных материалов;
- применение современных методов расчета тепловой защиты зданий и сооружений, базирующихся на условиях энергосбережения.
- Проектирование тепловой защиты зданий и сооружений осуществляется на основе требований СНиП 23-01–99 «Строительная климатология»,
- СНиП 23-02–2003 «Тепловая защита зданий»,
- СП 23-101–2004 «Свод правил по проектированию и строительству»
Теплотехнический расчет
наружной кирпичной стены
слоистой конструкции
А. Исходные данные
Место строительства
– г. Пермь.
- Зона влажности – нормальная [Приложение 2].
- Продолжительность отопительного периода zht
= 229 суток [Приложение 1].
- Средняя расчетная температура отопительного периода tht
= –5,9 ºС [Приложение 1].
- Температура холодной пятидневки text
= –35 ºС [1].
- Расчет произведен для пятиэтажного жилого дома:
- температура внутреннего воздуха tint
= + 21ºС [табл.2,стр 8];
- влажность воздуха: = 55 %[табл2,стр 8];
- влажностный режим помещения – нормальный[табл14,стр 30].
- Условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б [табл. 13,стр 30].
- Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения аint = 8,7 Вт/м2 С [табл.8стр 16,2].
- Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения aext = 23 Вт/м2·°С [табл 9 стр 17,2].
Рис.3 Расчётная схема
Необходимые данные о
конструктивных слоях стены для
теплотехнического расчёта сведены
в таблицу.
Б. Порядок расчета
- Определение градусо-суток отопительного периода по формуле (2) СНиП 23-02–2003 [2]:
Dd
= (tint
– tht)·zht
= (21–(–5,9))·229
= 6160,1.
- Нормируемое значение сопротивления теплопередаче наружных стен по формуле (1) СНиП 23-02–2003 [2]:
Rreq = aDd + b =0,00035·6160,1
+ 1,4 =3,56 м2·°С/Вт.
- Приведенное сопротивление теплопередаче R0r наружных кирпичных стен с эффективным утеплителем жилых зданий рассчитывается по формуле
R0r = R0усл
r,
- где R0усл – сопротивление теплопередаче кирпичных стен, условно определяемое по формулам (9) и (11) без учета теплопроводных включений, м2·°С/Вт;
- R0r - приведенное сопротивление теплопередаче с учетом коэффициента теплотехнической однородности r, который для стен толщиной 510 мм равен 0,74.
- Для кирпичных стен жилых зданий с утеплителем принимают следующие коэффициенты теплотехнической однородности (r):
– при толщине стены 380 мм
– 0,82;
– при толщине стены 510 мм
– 0,74;
– при толщине стены 640 мм
– 0,69;
– при толщине стены 780 мм
– 0,64.
- В кирпичных стенах, как правило, утеплитель следует размещать с наружной стороны или внутри ограждающей конструкции. Не рекомендуется размещать теплоизоляцию с внутренней стороны из-за возможного накопления влаги в теплоизоляционном слое, однако в случае применения внутренней теплоизоляции поверхность ее со стороны помещения должна иметь сплошной пароизоляционный слой.
- Расчёт ведётся из условия равенства
R0r = Rreq
следовательно,
- R0усл = 3,56/0,74 = 4,81 м2·°С /Вт
- R0усл = Rsi + Rk + Rse ,
отсюда
= 4,81- (1/8,7 + 1/23) = 4,652 м2·°С /Вт
- Термическое сопротивление наружной кирпичной стены слоистой конструкции может быть представлено как сумма термических сопротивлений отдельных слоев, т.е.
- Определяем термическое сопротивление утеплителя:
= 4,652 – ( 0,019 + 0,731 +
0,207 ) = 3,695 м2·С/Вт.
Находим толщину утеплителя:
δут=λ·Rут=0,052·3,695 = 0,192 м.
- Принимаем толщину утеплителя 200 мм.
- Окончательная толщина стены будет равна
δст =(380+200+120) = 700 мм.
Производим проверку с
учетом принятой толщины утеплителя:
R0r =
0,74 ( 1/8,7 + 0,019 + 0,731 + 0,2/0,052 + 0,207 + 1/23 ) = 3,67 м2·°С/Вт.
Условие R0r = 3,67 > = 3,56 м2·°С/Вт
выполняется.
КОНСТРУКЦИИ СТЕН:
наружное утепление: система тонкослойная
штукатурка aext = 23
Вт/м2·°С
1 – несущая стена
2 – теплоизоляция минвата
или пенопласт
3 – первичный клеевой слой
4 – фасадный дюбель
5 – армирующая сетка
6 – слой штукатурки
7 – декоративная штукатурка
КОНСТРУКЦИИ СТЕН:
Наружное утепление: система вентилируемый
фасад aext = 10,8
Вт/м2·°С
Конструкции стен:
утепление внутри кладки
Теплотехнический расчет
чердачного перекрытия
А. Исходные данные
- Место строительства – г. Пермь.
- Климатический район – I B [1].
- Зона влажности – нормальная [1].
- Продолжительность отопительного периода zht
= 229 сут [1].
- Средняя расчетная температура отопительного периода tht = –5,9 ºС [1].
- Температура холодной пятидневки text
= –35 ºС [1].
- Расчет произведен для пятиэтажного жилого дома:
- температура внутреннего воздуха tint
= + 21ºС [2];
- влажность воздуха = 55 %;
- влажностный режим помещения – нормальный.
- Условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б.
- Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения аint = 8,7 Вт/м2·С [2].
- Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения аext = 12 Вт/м2·°С [2].
Расчётная схема
Чердачное перекрытие
состоит из конструктивных слоев,
приведенных в таблице.
Б. Порядок расчета
Определение градусо-суток отопительного
периода по формуле (2) СНиП 23-02–2003
[2]:
Dd
= (tint – tht)·zht
= (21 + 5,9)·229 = 6160,1 ºС·сут.
Нормируемое значение сопротивления
теплопередаче чердачного перекрытия
по формуле (1) СНиП 23-02–2003 [2]:
Rreq = aDd + b =
0,00045·6160,1 + 1,9 = 4,67 м2·С/Вт.
Теплотехнический расчет ведется из
условия равенства общего термического
сопротивления R0
нормируемому Rreq, т.е.
R0 = Rreq.
По формуле (7) СП 23-100–2004 определяем
термическое сопротивление ограждающей
конструкции Rк
= 4,67 – (1/8,7 + 1/12) = 4,67 – 0,197 = 4,473 м2·°С/Вт.
Термическое сопротивление ограждающей
конструкции (чердачного перекрытия) может
быть представлено как сумма термических
сопротивлений отдельных слоев, т.е.
- где Rж.б – термическое сопротивление железобетонной плиты перекрытия, величина которого согласно [9] составляет 0,142 м2·°С/Вт для условий эксплуатации «Б» и 0,147 м2·°С/Вт - условий эксплуатации «А».
- Rп.и – термическое сопротивление слоя пароизоляции;
- Rут – термическое сопротивление утепляющего слоя.
= 4,473 – (0,142 + 0,005/0,17) =
4,302 м2·°С/Вт.
Используя формулу (6) СП
23-101–2004, определяем толщину утепляющего
слоя
= 4,302·0,065 = 0,280 м.
Принимаем толщину утепляющего
слоя равной 300 мм, тогда фактическое сопротивление
теплопередаче составит
= 1/8,7 + (0,142 + 0,005/0,17 + 0,300/0,065)
+ 1/12 = 4,98 м2·°С/Вт.
Условие
= 4,98 м2·°С/Вт > Rreq = 4,67 м2·°С/Вт
выполняется.
СОСТАВЫ МАНСАРД
с теплоизоляцией между стропильными
ногами
- Кровельное покрытие
- Вентилируемый воздушный зазор шириной 2-5 см
- Подкровельная гидроизоляционная паропроницаемая мембрана
- Теплоизоляция URSA GEO Скатная крыша, уложенная между стропил
- Пароизоляционная пленка
- Внутренняя отделка (листы гипсокартона или фанеры, вагонка и т.п.)
Скатные крыши с теплоизоляцией,
уложенной над стропилами
- Кровельное покрытие
- Вентилируемый воздушный зазор шириной 2-5 см
- Подкровельная гидроизоляционная паропроницаемая мембрана
- Теплоизоляция URSA XPS, уложенная над стропилами
- Стропильная система
- Внутренняя отделка (листы гипсокартона или фанеры, вагонка и т.п.)
- Кровельное покрытие
- Обрешетка
- Гидро- и ветрозащитная мембрана ISOVER HB
- Теплоизоляция ISOVER Скатная Кровля
- Стропила
- Пароизоляция ISOVER VARIO KM Duplex UV или ISOVER VS 80
- Внутренняя отделка (гипсокартон (например, GYPROC), вагонка, фанера)
Кровля с гибкой черепицей
- Гибкая черепица SHINGLAS
- Самоклеющийся подкладочный ковер Барьер ОС
- Мембрана супердиффузионная ТехноНИКОЛЬ
- Тепло-, звукоизоляция ТЕХНОЛАЙТ
- Пароизоляционная пленка ТехноНИКОЛЬ
- Деревянный настил (ОСП-3; ФСФ)
- Разреженная обрешетка
- Контрбрус для создания вентканалов
- Стропильная нога
- Шаговая обрешетка под утеплитель
- Подшивка мансарды