Содержание, карта.

Теплопроводность стен


Толщина наружных стен дома с примером расчета на газобетоне

Методический материал для самостоятельного расчета толщины стен дома с примерами и теоретической частью.

Часть 1. Сопротивление теплопередаче – первичный критерий определения толщины стены

Чтобы определится с толщиной стены, которая необходима для соответствия нормам энергоэффективности, рассчитывают сопротивление теплопередаче проектируемой конструкции, согласно раздела 9 «Методика проектирования тепловой защиты зданий» СП 23-101-2004.

Сопротивление теплопередаче – это свойство материала, которое показывает, насколько способен удерживать тепло данный материал. Это удельная величина, которая показывает насколько медленно теряется тепло в ваттах при прохождении теплового потока через единичный объем при перепаде температур на стенках в 1°С. Чем выше значение данного коэффициента – тем «теплее» материал.

Все стены (несветопрозрачные ограждающие конструкции) считаются на термоспротивление по формуле:

R=δ/λ (м2·°С/Вт), где:

δ – толщина материала, м;

λ - удельная теплопроводность, Вт/(м ·°С) (можно взять из паспортных данных материала либо из таблиц).

Полученную величину Rобщ сравнивают с табличным значением в СП 23-101-2004.

Чтобы ориентироваться на нормативный документ необходимо выполнить расчет количества тепла, необходимого для обогрева здания. Он выполняется по СП 23-101-2004, получаемая величина «градусо·сутки». Правила рекомендуют следующие соотношения.

Таблица 1. Уровни теплозащиты рекомендуемых ограждающих конструкций наружных стен

Материал стены

Сопротивление теплопередаче (м2·°С/Вт) / область применения (°С·сут)

конструкционный

теплоизоляционный

Двухслойные с наружной теплоизоляцией

Трехслойные с изоляцией в середине

С невентили- руемой атмосферной прослойкой

С вентилируемой атмосферной прослойкой

Кирпичная кладка

Пенополистирол

5,2/10850

4,3/8300

4,5/8850

4,15/7850

Минеральная вата

4,7/9430

3,9/7150

4,1/7700

3,75/6700

Керамзитобетон (гибкие связи, шпонки)

Пенополистирол

5,2/10850

4,0/7300

4,2/8000

3,85/7000

Минеральная вата

4,7/9430

3,6/6300

3,8/6850

3,45/5850

Блоки из ячеистого бетона с кирпичной облицовкой

Ячеистый бетон

2,4/2850

-

2,6/3430

2,25/2430

Примечание. В числителе (перед чертой) – ориентировочные значения приведенного сопротивления теплопередаче наружной стены, в знаменателе (за чертой) - предельные значения градусо-суток отопительного периода, при которых может быть применена данная конструкция стены.

Полученные результаты необходимо сверить с нормами п. 5. СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».

Также следует учитывать климатические условия зоны, где возводится здание: для разных регионов разные требования из-за разных температурных и влажностных режимов. Т.е. толщина стены из газоблока не должна быть одинаковой для приморского района, средней полосы России и крайнего севера. В первом случае необходимо будет скорректировать теплопроводность с учетом влажности (в большую сторону: повышенная влажность снижает термосопротивление), во втором – можно оставить «как есть», в третьем – обязательно учитывать, что теплопроводность материала вырастет из-за большего перепада температур.

Часть 2. Коэффициент теплопроводности материалов стен

Коэффициент теплопроводности материалов стен – эта величина, которая показывает удельную теплопроводность материала стены, т.е. сколько теряется тепла при прохождении теплового потока через условный единичный объем с разницей температур на его противоположных поверхностях в 1°С. Чем ниже значение коэффициента теплопроводности стен – тем здание получится теплее, чем выше значение – тем больше придется заложить мощности в систему отопления.

По сути, это величина обратная термическому сопротивлению, рассмотренному в части 1 настоящей статьи. Но это касается только удельных величин для идеальных условий. На реальный коэффициент теплопроводности для конкретного материала влияет ряд условий: перепад температур на стенках материала, внутренняя неоднородная структура, уровень влажности (который увеличивает уровень плотности материала, и, соответственно, повышает его теплопроводность) и многие другие факторы. Как правило, табличную теплопроводность необходимо уменьшать минимум на 24% для получения оптимальной конструкции для умеренных климатических зон.

Часть 3. Минимально допустимое значение сопротивления стен для различных климатических зон.

Минимально допустимое термосопротивление рассчитывается для анализа теплотехнических свойств проектируемой стены для различных климатических зон. Это нормируемая (базовая) величина, которая показывает, каким должно быть термосопротивление стены в зависимости от региона. Сначала вы выбираете материал для конструкции, просчитываете термосопротивление своей стены (часть 1), а потом сравниваете с табличными данными, содержащимися в СНиП 23-02-2003. В случае, если полученное значение окажется меньше установленного правилами, то необходимо либо увеличить толщину стены, либо утеплить стену теплоизоляционным слоем (например, минеральной ватой).

Согласно п. 9.1.2 СП 23-101-2004, минимально допустимое сопротивление теплопередаче Rо2·°С/Вт) ограждающей конструкции рассчитывается как

Rо = R1+ R2+R3, где:

R1=1/αвн, где αвн – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м2 × °С), принимаемый по таблице 7 СНиП 23-02-2003;

R2 = 1/αвнеш, где αвнеш - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода, Вт/(м2 × °С), принимаемый по таблице 8 СП 23-101-2004;

R3 – общее термосопротивление, расчет которого описан в части 1 настоящей статьи.

При наличии в ограждающей конструкции прослойки, вентилируемой наружным воздухом, слои конструкции, расположенные между воздушной прослойкой и наружной поверхностью, в этом расчете не учитываются. А на поверхности конструкции, обращенной в сторону вентилируемой воздухом снаружи прослойки, следует принимать коэффициент теплоотдачи αвнеш равным 10,8 Вт/(м2·°С).

Таблица 2. Нормируемые значения термосопротивления для стен по СНиП 23-02-2003.

Жилые здания для различных регионов РФ

Градусо-сутки отопительного периода, D, °С·сут

Нормируемые значения сопротивления теплопередаче , R, м2·°С/Вт, ограждающих конструкций для стен

Астраханская обл., Ставропольский край, Краснодарский край

2000

2,1

Белгородская обл., Волгоградская обл.

4000

2,8

Алтай, Красноярский край, Москва, Санкт Петербург, Владимирская обл.

6000

3,5

Магаданская обл.

8000

4,2

Чукотка, Камчатская обл.,

г. Воркута

10000

4,9

 

12000

5,6

Уточненные значения градусо-суток отопительного периода,  указаны в таблице 4.1 справочного пособия к СНиП 23-01-99* Москва, 2006.

Часть 4. Расчет минимально допустимой толщины стены на примере газобетона для Московской области.

Рассчитывая толщину стеновой конструкции, берем те же данные, что указаны в Части 1 настоящей статьи, но перестраиваем основную формулу: δ = λ·R, где δ – толщина стены, λ – теплопроводность материала, а R – норма теплосопротивления по СНиП.

Пример расчета минимальной толщины стены из газобетона с теплопроводностью 0,12 Вт/м°С в Московской области со средней температурой внутри дома в отопительный период +22°С.

  1. Берем нормируемое теплосопротивление для стен в Московском регионе для температуры +22°C: Rreq= 0,00035·5400 + 1,4 = 3,29 м2°C/Вт
  2. Коэффициент теплопроводности λ для газобетона марки D400 (габариты 625х400х250 мм) при влажности 5% = 0,147 Вт/м∙°С.
  3. Минимальная толщина стены из газобетонного камня D400: R·λ = 3,29·0,147 Вт/м∙°С=0,48 м.

Вывод: для Москвы и области для возведения стен с заданным параметром теплосопротивления нужен газобетонный блок с габаритом по ширине не менее 500 мм , либо блок с шириной 400 мм и последующим утеплением (минвата+оштукатуривание, например), для обеспечения характеристик и требований СНиП в части энергоэффективности стеновых конструкций.

Таблица 3. Минимальная толщина стен, возводимых из различных материалов, соответствующих нормам теплового сопротивления согласно СНиП.

Материал

Толщина стены, м

Тепло-

проводность,

 Вт/м∙°С

Прим.

Керамзитоблоки

0,46

0,14

Для строительства несущих стен используют марку не менее D400.

Шлакоблоки

0,95

0,3-0,5

 

Силикатный кирпич

1,25

0,38-0,87

 

Газосиликатные блоки d500

0,40

0,12-0,24

Использую марку от D400 и выше для домостроения

Пеноблок

0,20-0.40

0,06-0,12

строительство только каркасным способом

Ячеистый бетон

От 0,40

0,11-0,16

Теплопроводность ячеистого бетона прямо пропорциональна его плотности: чем «теплее» камень, тем он менее прочен.

Арболит

0,23

0,07 – 0,17

Минимальный размер стен для каркасных сооружений

Кирпич керамический полнотелый

1,97

0,6 – 0,7

 

Песко-бетонные блоки

4,97

1,51

При 2400 кг/м³ в условиях нормальной температуры и влажности воздуха.

Часть 5. Принцип определения значения сопротивления теплопередачи в многослойной стене.

Если вы планируете построить стену из нескольких видов материала (например, строительный камень+минеральный утеплитель+штукатурка), то R рассчитывается для каждого вида материала отдельно (по этой же формуле), а потом суммируется:

Rобщ= R1+ R2+…+ Rn+ Ra.l где:

R1-Rn - термосопротивления различных слоев

Ra.l – сопротивление замкнутой воздушной прослойки, если она присутствует в конструкции (табличные значения берутся в СП 23-101-2004, п. 9, табл. 7)

Пример расчета толщины минераловатного утеплителя для многослойной стены (шлакоблок - 400 мм, минеральная вата - ? мм, облицовочный кирпич - 120 мм) при значении сопротивления теплопередаче 3,4 м2*Град С/Вт (г. Оренбург).

R=Rшлакоблок+Rкирпич+Rвата=3,4

Rшлакоблок = δ/λ = 0,4/0,45 = 0,89 м2×°С/Вт

Rкирпич = δ/λ = 0,12/0,6 = 0,2 м2×°С/Вт

Rшлакоблок+Rкирпич=0,89+0,2 = 1,09 м2×°С/Вт (<3,4).

Rвата=R-(Rшлакоблок+Rкирпич) =3.4-1,09=2,31 м2×°С/Вт

δвата=Rвата·λ=2,31*0,045=0,1 м=100 мм (принимаем λ=0,045 Вт/(м×°С) – среднее значение теплопроводности для минеральной ваты различных видов).

Вывод: для соблюдения требований по сопротивлению теплопередачи можно использовать керамзитобетонные блоки в качестве основной конструкции с облицовкой ее керамическим кирпичом и прослойкой из минеральной ваты теплопроводностью не менее 0,45 и толщиной от 100 мм.

Определение коэффициента теплопередачи материалов

Для чего подбирают определенную толщину стены дома? 

 Естественно для обеспечения необходимых условий проживания: 

- прочности и устойчивости; 
- её теплотехнических характеристик; 
- комфортности проживания в помещении со стенами из данного материала. 

Согласно СНИПу 23-02-2003 нормативное значение сопротивления теплопередаче внешней стены дома зависит от региона. В таблице  необходимое сопротивление теплопередаче наружней стены в Красноярске будет 4,84 м2·°C/В.  

Вычисляем реальное сопротивление теплопередачи стены дома

Значение коэффициента теплопередачи стен зависит от типа и толщины каждого отдельно взятого материала, используемого для их возведения. Для определения этого коэффициента используют показатель Λ - W/(m²·K), т.е нужно разделить толщину материала (м) на коэффициент теплопроводности.

Пример:
Определим коэффициент теплопередачи наружней стены из 3D-панелей

 

Пенополистирол ПСБ-С-25 - 300 мм

Цементная штукатурка - 250 мм

 

 

 

1. В первую очередь следует определить коэффициенты теплопроводности применяемых материалов. Выбираем из таблицы:
пенополистирол ПСБ-С25   - 0,038  Вт/м*К
штукатурка цементная            - 0,9 Вт/м*К

2. Теперь определяем коэффициенты сопротивления теплопередачи по формуле:

R =D/λ, где D - толщина слоя в м;  λ - коэффициент теплопроводности W/(m²·K) взятый из таблицы

0,30 / 0,038 = 7,89
0,25 / 0,9 = 0,28 

Наименование материала Толщина материала, м Коэффициент теплопроводности, Вт/м*К Коэффициент сопротивление теплопередачи, м2 °С/Вт
Пенополистирол ПСБ-С25 0,30 0,038 7,89
Штукатурка цементная 0,25 0,9 0,28

3. Теперь просуммируем полученные величины и узнаем общий коэффициент сопротивление теплопередачи наружней стены 7,89 + 0,28 = 8,17 W/(m²·K)

Коэффициент сопротивление теплопередачи наружной стены из 3D-панелей  8,17 W/(m²·K) Рекомендуемое значение для Красноярска 4,84 (из таблицы), таким образом стена из 3D-панелей не только удовлетворяет «строгому» СНиП 23-02-2003, но и превосходит этот показатель, что гарантирует комфортное проживание в таком доме и позволяет экономить ваши деньги на отоплении и кондиционировании.

Определяем толщину стены из других строительных материалов что бы она соответствовала коэффициенту сопротивление теплопередачи наружней стены 8,17 W/(m²·K), как в 3D-панелях.

Используем формулу: D=λ*R, где
D - толщина слоя в м;
λ - коэффициент теплопроводности, W/(m²·K) взятый из таблицы;
R - Коэффициент сопротивление теплопередачи, м2 °С/Вт (в нашем случае это 8,17)

Наименование материала Коэффициент теплопроводности, Вт/м*К Толщина стены, м
3D-панель 0,55
Липа, береза, клен, дуб (15% влажности) 0,15 1,23
Керамзитобетон 0,2 1,63
Пенобетон 1000 кг/м3 0,3 2,45
Сосна и ель вдоль волокон 0,35 2,86
Дуб вдоль волокон 0,41 3,35
Кладка из кирпича на цементно-песчасном растворе 0,87 7,11
Железобетон 1,7 13,89

Мы видим из таблицы, что при одинаковом коэффициенте сопротивление теплопередачи 8,17 м2 °С/Вт толщина стен из различных строительных материалов разная, что влияет на размеры и стоимость дома.

Толщина стен из 3D-панелей 550 мм, а если взять кирпич без утеплителя то нужно стоить стену толщиной 7110 мм.

 

Таблица теплопроводности строительных материалов: коэффициенты

ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ

Любое строительство независимо от его размера всегда начинается с разработки проекта. Его цель – спроектировать не только внешний вид будущего строения, еще и просчитать основные теплотехнические характеристики. Ведь основной задачей строительства считается сооружение прочных, долговечных зданий, способных поддерживать здоровый и комфортный микроклимат, без лишних затрат на отопление. Несомненную помощь при выборе сырья, используемого для возведения постройки, окажет таблица теплопроводности строительных материалов: коэффициенты.

Тепло в доме напярямую зависит от коэффициента теплопроводности строительных материалов

Что такое теплопроводность?

Теплопроводность – это процесс передачи энергии тепла от нагретых частей помещения к менее теплым. Такой обмен энергией будет происходить, пока температура не уравновесится. Применяя это правило к ограждающим системам дома, можно понять, что процесс теплопередачи определяется промежутком времени, за который происходит выравнивание температуры в комнатах с окружающей средой. Чем это время больше, тем теплопроводность материала, применяемого при строительстве, ниже.

Отсутствие теплоизоляции дома скажется на температуре воздуха внутри помещения

Для характеристики проводимости тепла материалами используют такое понятие, как коэффициент теплопроводности. Он показывает, какое количество тепла за одну единицу временного промежутка пройдет через одну единицу площади поверхности. Чем выше подобный показатель, тем сильнее теплообмен, значит, постройка будет остывать значительно быстрее. То есть при сооружении зданий, домов и прочих помещений необходимо использовать материалы, проводимость тепла которых минимальна.

Сравнительные характеристики теплопроводности и термического сопротивления стен, возведенных из кирпича и газобетонных блоков

Что влияет на величину теплопроводности?

Тепловая проводимость любого материала зависит от множества параметров:

  1. Пористая структура. Присутствие пор предполагает неоднородность сырья. При прохождении тепла через подобные структуры, где большая часть объема занята порами, охлаждение будет минимальным.
  2. Плотность. Высокая плотность способствует более тесному взаимодействию частиц друг с другом. В результате теплообмен и последующее полное уравновешивание температур происходит быстрее.
  3. Влажность. При высокой влажности окружающего воздуха или намокании стен постройки, сухой воздух вытесняется капельками жидкости из пор. Теплопроводность в подобном случае значительно увеличивается.

Теплопроводность, плотность и водопоглощение некоторых строительных материалов

Применение показателя теплопроводности на практике

В строительстве все материалы условно подразделяются на теплоизоляционные и конструкционные. Конструкционное сырье отличается наибольшими показателями теплопроводности, но именно его применяют для постройки стен, перекрытий, прочих ограждений. Согласно таблице теплопроводности строительных материалов, при возведении стен из железобетона, для низкого теплообмена с окружающей средой толщина конструкции должна быть около 6 метров. В таком случае строение получится огромным, громоздким и потребует немалых затрат.

Наглядный пример — при какой толщине различных материалов их коэффициент теплопроводности будет одинаковым

Поэтому при возведении постройки следует отдельное внимание уделять дополнительным теплоизолирующим материалам. Слой теплоизоляции может не понадобиться только для построек из дерева или пенобетона, но даже при использовании подобного низкопроводного сырья толщина конструкции должна быть не менее 50 см.

Нужно знать! У теплоизоляционных материалов значения показателя теплопроводности минимальны.

Теплопроводность готового здания. Варианты утепления конструкций

При разработке проекта постройки необходимо учесть все возможные варианты и пути потери тепла. Большое его количество может уходить через:

  • стены – 30%;
  • крышу – 30%;
  • двери и окна – 20%;
  • полы – 10%.

Теплопотери неутепленного частного дома

При неверном расчете теплопроводности на этапе проектирования, жильцам остается довольствоваться только 10% тепла, получаемого от энергоносителей. Именно поэтому дома, возведенные из стандартного сырья: кирпича, бетона, камня рекомендуют дополнительно утеплять. Идеальная постройка согласно таблице теплопроводности строительных материалов должна быть выполнена полностью из теплоизолирующих элементов. Однако малая прочность и минимальная устойчивость к нагрузкам ограничивает возможности их применения.

Нужно знать! При обустройстве правильной гидроизоляции любого утеплителя высокая влажность не повлияет на качество теплоизоляции и сопротивление постройки теплообмену будет значительно выше.

Сравнительный график коэффициентов теплопроводности некоторых строительных материалов и утеплителей

Самым распространенным вариантом сочетание несущей конструкции из высокопрочных материалов с дополнительным слоем теплоизоляции. Сюда можно отнести:

  1. Каркасный дом. При его постройке каркасом из древесины обеспечивается жесткость всей конструкции, а укладка утеплителя производится в пространство между стойками. При незначительном уменьшении теплообмена в некоторых случая может потребоваться утепление еще и снаружи основного каркаса.
  2. Дом из стандартных материалов. При выполнении стен из кирпича, шлакоблоков, утепление должно проводиться по наружной поверхности конструкции.

Необходимая тепло- и гидроизоляция для сохранения тепла в частном доме

Таблица теплопроводности строительных материалов: коэффициенты

В этой таблице собраны показатели теплопроводности самых распространенных строительных материалов. Пользуясь подобными справочниками, можно без проблем рассчитать необходимую толщину стен и применяемого утеплителя.

Таблица коэффициента теплопроводности строительных материалов:

Таблица теплопроводности строительных материалов: коэффициенты

Теплопроводность строительных материалов (видео)

ОЦЕНИТЕ
МАТЕРИАЛ Загрузка... ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ

REMOO В ВАШЕЙ ПОЧТЕ

Расчет теплопроводности стены - правила

Расчет теплопроводности стены

Каждый, кто строит дом или же собирается проводить ремонт, задается вопросом: какой толщины делать стены, какую теплоизоляцию и какой утеплитель лучше всего использовать.

Именно ответы на эти вопросы позволят сделать любой дом или квартиру уютными, комфортными и удобными для проживания.

Опять же, использование некачественных материалов и в недостаточных количествах, игнорирование утепления, как такового, могут привести к весьма печальным последствиям.

В таком доме просто будет сложно жить как в жару, так и в морозы. Температура в комнатах будет мало отличаться от температуры на улице.

Поэтому следует выяснить, какой же толщины должна быть теплоизоляция конкретно для вашего случая.

Как лучше поступить

На сегодняшний день это можно сделать самостоятельно: произвести необходимые расчеты, выяснить оптимальные материалы для работы и самостоятельно их установить.

Можно предпочесть работу заказу крупной фирме, которая сможет за отдельную плату совершить точный расчет, подобрать материалы и приступить к их монтажу.

Конечно, в случае, если вы все сделаете сами, претензии выдвигать будет некому.

В случае с фирмой, вы сможете пожаловаться на некачественную, недобросовестную работу или же когда требуемый эффект от произведенных работ не был достигнут.

Для расчет теплопроводности стены можно воспользоваться специальными программами, специализированными онлайн-калькуляторами, которые помогут вам получить нужные цифры.

Или же вы сможете это сделать самостоятельно. Многие заблуждаются, думая, что сами не в состоянии произвести расчеты, подсчитать, сколько теплоизоляции для работы будет необходимо на комнату, квартиру или же дом. Это сделать необычайно просто, ведь рассчитать толщину необходимой теплоизоляции можно довольно просто: на всех материалах производители указывают коэффициент теплопроводности.

Этикетка с коэффициентом

В чем необходимость расчета теплопроводности и монтажа теплоизоляции

Как уже говорилось, на это есть ряд причин:

  • отсутствие или недостаточность теплоизоляции приведет к промерзанию стен;
  • есть вероятность переноса так называемой точки росы, что, в свою очередь, вызовет появление конденсата на стенах, добавит излишнюю влажность в помещениях;
  • в жаркое время в помещениях будет хуже, чем под ярким солнцем на улице; в таких домах будет жарко, душно и неуютно.

Опять же, приведенные выше причины принесут вам и новые проблемы: та же влажность будет способствовать порче как используемых внутри помещения строительных материалов, так и мебели, техники. Это, в свою очередь, заставит вас тратить деньги на ремонт, обновление, приобретение новых вещей. Пример подобного можно с легкостью увидеть ниже.

Влага и роса в квартире

Так что теплоизоляция – это залог сохранности ваших денег в дальнейшем.

Как рассчитывать толщину теплоизоляции

Чтобы просчитать необходимую толщину, следует знать величину теплосопротивления, которая является постоянной, значение имеет разное, в зависимости от географического положения, то есть разное для каждого отдельно взятого района. За основу возьмем следующие показатели: теплосопротивление стен – 3.5м2*К/Вт, а потолка – 6м2*К/Вт. Первое значение назовем R1, а второе, соответственно, R2.

При расчетах стен или же потолка, или же пола, состоящих из более чем одного слоя, следует просчитать теплосопротивление каждого из них, а затем суммировать.

R= R+R1+R2 и т.д.

Соответственно, необходимая толщина теплоизоляции, ее слоя, будет получена путем следующих манипуляций и при помощи формул:

R=p/k, где pявляется толщиной слоя, а k – коэффициентом теплопроводности материала, который можно узнать у производителя.

Опять же, не забывайте, если есть несколько слоев, то по данной формуле следует просчитать каждый, и затем полученные результаты суммировать.

Пример таковых расчетов

Ничего сложного в этом процессе нет, можно с легкостью провести расчет для любого материала. В качестве примера мы можем взять расчет для дома из кирпича.

Скажем, толщина измеряемых стенок будет составлять 1.5 длины кирпича, а в качестве теплоизоляции решим использовать минвату.

Кирпич и минвата

Итак, нам требуется теплосопротивление стены не меньше 3.5. Для начала просчета нам потребуется узнать текущее тепловое сопротивление данной стены из кирпича.

Толщина составляет около 38 сантиметров, коэффициент теплопроводности составляет 0,56.

Соответственно, 0,38/0,56 = 0,68. Чтобы достигнуть показателя в 3.5, мы отнимем от него полученный результат (нам нужно 2,85 метр квадратный * К/Вт).

Теперь мы сделаем расчет толщины теплоизоляции, как уже говорилось выше, минеральной ваты: 2,85*0,045=0,128

Позволим себе немного округлить результат и получим следующее: при необходимости утеплить кирпичную стену, толщиной в полтора кирпича, нам потребуется толщина теплоизоляционного материала 130мм, при условии, что мы будем использовать минеральную вату. Если учитывать предстоящие внутренние и внешние работы, как отделочные, так и декоративные, можно позволить себе слой минваты в 100мм. Как видите, ничего сложного.

Что еще даст такой расчет

Используя такой расчет, вы сможете сравнивать различные типы утепления и теплоизоляции, сможете выбрать наиболее эффективный при наименьшем слое.

Если у вас проблема в пространстве, если же вы хотите сэкономить, то подобная работа позволит вам путем нехитрых манипуляций быстро выяснить, какой материал будет вам обходиться дешевле.

Если вы еще на этапе планировки дома, то сможете выяснить, что обойдется вам дешевле и менее трудоемко. Это может быть увеличение толщины кирпичной кладки, использование других типов теплоизоляционных материалов или же использование других строительных материалов для возведения стены, скажем, вместо кирпича использовать блоки и т.д.

Стена из блоков

Многие ленятся делать расчеты самостоятельно, в этом случае можно легко позволить себе воспользоваться калькуляторами, которые предлагаются в сети на многих страницах.

Здесь вы найдете массу шаблонов и заготовок, практически вся информация собрана в справочниках, вам нужно будет подставлять только тип строительных материалов, регион проживания и показатель толщины. В этом случае все вычисления будут происходить очень быстро и легко.

Онлайн калькулятор

Но в данном случае высока вероятность того, что на том или ином сайте жульничают: пытаются выставить материал, которым торгуют, в лучшем свете. В таком случае вероятна ошибка в расчетах, которая может дорого вам обойтись.

Не стоит бояться самостоятельных расчетов, для этого вам понадобятся только ручка, бумага и калькулятор.

Вы легко сможете в любой момент перепроверить свои расчеты или же показать их специалисту. Консультация со знакомым строителем выйдет гораздо дешевле, чем найм профессиональной компании.

Снова-таки, выбирая материалы, просчитывая необходимую толщину и цену на них, учитывайте и другие полезные свойства, которые вам могут быть интересны.

Например, пожаробезопасность, звукоизоляцию, водо- или влагонепроницаемость. Например, звукоизоляцией и теплоизоляцией обладает стекловата.

Стекловата

Да, к сожалению, такие материалы будут выходить несколько дороже, но все же, разница по цене в 10-20% с учетом того, что вы получите, скажем, не только теплоизоляцию, но еще и звукоизоляцию, стоит назвать хорошей покупкой и удачным решением.

Видео – расчет теплопроводности стены

На данном видео можно воочию увидеть, как производится расчет теплопроводности стены с помощью специализированной программы.

Таблица требуемых сопротивлений теплопередачи ограждающих стен жилых зданий для регионов России

№ п/п

Город РФ

Условия эксплуатации

Градусосутки

Требуемое термосопротивление Rоreq, м2·°С/Вт

1

Архангельск

Б

6170

3,56

2

Астрахань

А

3540

2,64

3

Анадырь

Б

9500

4,72

4

Барнаул

А

6120

3,54

5

Белгород

А

4180

2,86

6

Благовещенск

Б

6670

3,74

7

Брянск

Б

4570

3,00

8

Волгоград

А

4350

2,9

9

Вологда

Б

5570

3,35

10

Воронеж

А

4530

3,0

11

Владимир

Б

5000

3,3

12

Владивосток

Б

4680

3,04

13

Владикавказ

А

3410

2,59

14

Грозный

А

3060

2,47

15

Екатеринбург

А

6210

3,57

16

Иваново

Б

5230

3,23

17

Игарка

Б

9660

4,78

18

Иркутск

А

6480

3,79

19

Ижевск

Б

5680

3,39

20

Йошкар-Ола

Б

5520

3,33

21

Казань

Б

5420

3,30

22

Калининград

Б

3650

2,68

23

Калуга

Б

4810

3,08

24

Кемерово

А

6540

3,69

25

Вятка

Б

5870

3,45

26

Кострома

Б

5300

3,25

27

Краснодар

А

2680

2,34

28

Красноярск

А

6340

3,62

29

Курган

А

5980

3,49

30

Курск

Б

4400

2,95

31

Кызыл

А

7880

4,16

32

Липецк

А

4730

3,06

33

Магадан

Б

7800

4,13

34

Махачкала

А

2560

2,30

35

Москва

Б

5027

3,16

36

Мурманск

Б

6380

3,63

37

Нальчик

А

3260

2,54

38

Нижний Новгород

Б

5180

3,21

39

Новгород

Б

4930

3,13

40

Новосибирск

А

6600

3,71

41

Омск

А

6280

3,60

42

Оренбург

А

5310

3,26

43

Орел

Б

4650

3,03

44

Пенза

А

5070

3,17

45

Пермь

Б

5930

3,48

46

Петрозаводск

Б

5540

3,34

47

Петропавловск-Камчатский

Б

4760

3,07

48

Псков

Б

4580

3,0

49

Ростов-на-Дону

А

3520

2,63

50

Рязань

Б

4890

3,11

51

Самара

Б

5110

3,19

52

Санкт-Петербург

Б

4800

3,08

53

Саранск

А

5120

3,19

54

Саратов

А

4760

3,07

55

Салехард

Б

9170

4,61

56

Смоленск

Б

4820

3,09

57

Ставрополь

А

3210

2,52

58

Сыктывкар

Б

6320

3,61

59

Тамбов

А

4760

3,07

60

Тверь

Б

5010

3,15

61

Томск

Б

6700

3,75

62

Тула

Б

4760

3,07

63

Тюмень

А

6120

3,54

64

Ульяновск

А

5380

3,29

65

Улан-Удэ

А

7200

3,92

66

Уфа

А

5520

3,33

67

Хабаровск

Б

6180

3,56

68

Ханты-Мансийск

А

7200

3,92

69

Чебоксары

Б

5400

3,29

70

Челябинск

А

5780

3,43

71

Чита

А

7600

4,06

72

Элиста

А

3670

2,68

73

Южно-Сахалинск

Б

5590

3,36

74

Якутск

А

10400

5,04

75

Ярославль

Б

5300

3,26

 

Теплопроводность газобетона D300, D400, D500, D600; сравнение с кирпичом, деревом, пенобетоном

Химическая реакция при смешивании извести и алюминиевой пудры в цементном растворе происходит с выделением водорода. В процессе автоклавной сушки получают газобетон с равномерно распределенными открытыми ячейками неодинаковой формы. Пористая структура материала определяет его основные физические характеристики: небольшой вес при крупных размерах, паропроницаемость, изоляционные свойства. Низкая теплопроводность газобетона зависит от его плотности. Чем больше воздушных пор в объеме, тем медленнее предается тепловая энергия и дольше сохраняется комфортная атмосфера внутри помещения.

Оглавление:

  1. Блоки разных марок
  2. Сравнение кирпича и газобетона
  3. Теплоизолирующие параметры сооружений

Теплотехнические свойства газоблоков

Ограждающие конструкции являются источником теплопотерь во время отопительного сезона. Поэтому при строительстве и теплоизоляции частных коттеджей используют пористые материалы. Газобетон в зависимости от плотности, которую измеряют в кг/м3, производят различных марок:

  • D300–D400 применяют в качестве теплоизоляции;
  • D500–D900 используют, как утеплитель и при одноэтажном строительстве;
  • D1000–D1200 применяют в несущих конструкциях высотных зданий.

Марка D600 указывает, что в кубометре пористого бетона содержится 600 кг твердых компонентов, которые занимают примерно треть объема. Воздух в ячейках нагревается намного медленнее и является естественным препятствием для передачи тепла. Значит, чем меньше плотность монолита, тем лучше его изоляционные свойства. Теплопроводность газоблока в сравнении с другими материалами отличается низкими значениями:

НаименованиеКоэффициент теплопроводности, Вт/м °C
Плотность, кг/м3
D300D400D500D600
Газобетон при влажности 0%0,0720,0960,1120,141
5%0,0880,1170,1470,183
Пенобетон при влажности 0%0,0810,1020,1310,151
5%0,1120,1310,1610,211
Дерево поперек волокон при влажности 0%0,0840,1160,1460,151
5%0,1470,1810,1830,218

Пеноблоки имеют сходную структуру с газобетоном, но отличаются замкнутыми ячейками и высокой плотностью. Вспененный бетон застывает в формах и имеет неточную геометрию по сравнению с другими стройматериалами. Поэтому как теплоизоляцию чаще используют газосиликатные блоки.

Дерево считается самым экологичным материалом для строительства комфортного, «дышащего» жилища с наиболее благоприятными условиями микроклимата. Но теплопроводность стен такого дома выше газобетонных. Ячеистые блоки обладают паропроницаемостью, огнеупорностью, биостойкостью и при надежной гидроизоляции с успехом заменяют древесину. Тщательнее всего необходимо оградить фундамент и цоколь, чтобы пористая структура не натягивала влагу из грунта. Для этого использую битум и рубероид.

Теплопроводность кирпича и газоблока

Традиционный строительный материал для возведения частных домов – кирпич отличается прочностью, морозостойкостью и долговечностью. Такие показатели возможны при высокой плотности искусственного камня. По сравнению с газоблоком кирпичные стены делают многослойными. Применение «сэндвич» технологии позволяет прокладывать теплоизоляцию между наружной и внутренней кладкой.

НаименованиеСредняя теплопроводность, Вт/м °C
Блок из газобетона0,08-0,14
Кирпич керамический0,36-0,42
– глиняный красный0,57
– силикатный0,71

Энергосберегающая способность

Теплоизолирующие свойства ограждений зависят от их толщины. Чем массивнее стены, тем медленнее будет охлаждаться внутреннее пространство дома. При проектировании толщины ограждения следует учитывать мостики холода – слой цементного раствора между элементами кладки. Блоки монтируют с помощью пазовых замков и специального клея. Такой способ позволяет сократить до минимума тепловые потери. Чтобы сэкономить средства на закупке стройматериалов, необходимо знать характеристики сборных конструкций стандартной толщины:

НаименованиеТолщина наружной стены
12 см20 см24 см30 см40 см
Теплопроводность, Вт/м °C
Кирпич белый7,514,523,753,122,25
красный6,754,053,372,712,02
Газоблок D6001,160,720,580,460,35
D5001,010,610,520,420,31
D4000,820,510,410,320,25

Благодаря низкой теплопроводности в южных районах частные коттеджи строят из газобетона D400 толщиной 20 см, в средней полосе используют пористые элементы D400 с шириной 30 см или D500 – 40 см. В условиях севера возводят многослойные стены из конструкционных и изоляционных блоков. Благодаря хорошим теплотехническим характеристикам газобетоном утепляют дома из кирпича, железобетона, пеноблоков.

Дополнительное утепление стен из газобетона не требуется при устройстве навесного вентилируемого фасада. Обрешетку блоков выполняют при помощи дерева или металлического профиля. Такая конструкция не дает атмосферным осадкам проникать под облицовку, но пропускает воздух и позволяет влаге испаряться с поверхности. В качестве отделочных плит используют виниловый или бетонный сайдинг.

Преимущества стен из керамзитобетонных блоков.

   Самые распространенные материалы для строительства стен – это керамзитобетонный блок, газо- и пенобетонный блок и древесина. Самый главный недостаток древесины – это горючесть. Кроме того, теплозащитные свойства стены зависят не только от коэффициента теплопроводности материала, но и от толщины стены. Толщина стен деревянных домов ограничивается диаметром стволов деревьев, и, как правило, не превышает 20-30 см.

Что касается газобетонных и пенобетонных блоков, они имеют ряд недостатков по сравнению с керамзитобетонными:

Наименование показателя Значение, для
Газобетонного и пенобетонного блока Керамзитобетонного блока
Плотность, кг/м3 600 - 1000 1000 - 1300
Марка по прочности 25 - 35 35 - 100
Коэффициент теплопроводности, Вт/м∙⁰С 0,22 - 0,28 0,32-0,42
Водопоглощение, % 30-40 7-10
Морозостойкость 35-75 50-75
Усадка, мм/м 0,43 отсутствует
Наличие армопояса требуется не требуется
Звукоизоляция, дБ 39-43 52
Простота кладки требует штрабления для армирования не требует штрабления для армирования
Простота оштукатуривания - требует предварительной грунтовка в два слоя;
- штукатурится специальными дорогостоящими смесями.
- не требует предварительной грунтовки;
- можно штукатурить обычным раствором

Керамзитобетонный блок практически по всем показателям превосходит газобетонный.


Во-первых – газобетон имеет меньшую прочность, а главное трещиностойкость. Даже если несущей способности блоков достаточно для восприятия нагрузки от плит перекрытия, может возникнуть другая проблема. Любые деформации грунта под домом, доже очень маленькие (а они происходят в любых грунтах в первые годы после постройки здания) могут привести к появлению трещин в стенах. Это связано с тем, что очень тонкие бетонные стенки между порами в блоке не могут сопротивляться растягивающим напряжениям, возникающим в нем при деформациях. Трещины в стенах, особенно если они возникают уже после того как вы выполнили отделку, и рвут обои, это очень не приятно.
Так же, при использовании керамзитобетонных блоков вполне можно обойтись без армопояса, тогда как кладка из газобетонных блоков обязательно предполагает изготовление монолотного бетонного пояса. Связано это с тем, что газобетон плохо работает на растяжение и плиты перекрытия в местах опирания как бы срезают его.


Во-вторых – у газобетонных блоков, по сравнению с керамзитобетонными меньше прочность на выдергивание анкера. А ни кто не хочет, чтобы у него из стены вырвался крепеж, например кухонного шкафчика, или телевизора.

В-третьих – Пожарная безопасность материала характеризуется не только его способностью к горению, но и так называемым «пределом огнестойкости», т.е. временем через которое конструкция из этого материала потеряет несущею способность при воздействии пожара. Хотя и керамзитобетонные блоки и газобетонные не горючи, предел огнестойкости керамзитобетонных блоков, все таки, выше. Это связано с тем, что при высокой температуре происходят полиморфные превращения кварца. Т.е. в кварцевом песке, который является основным компонентом газобетона, перестраивается кристаллическая решетка, это сопровождается изменением объема. В итоге тонкие стенки между порами в газобетоне быстро разрушаются. В керамзитобетонных блоках кварцевого песка очень мало, а основным заполнителем является керамзит, который уже прошел обжиг и, поэтому термостойкость его очень высокая.

В-четвертых – Керамзитобетонные блоки имеют лучшие звукоизоляционные свойства. Способность материала уменьшать уровень проходящего через него звука называется «изоляция воздушного шума (звукоизоляция)» и характеризуется индексом изоляции воздушного шума. Чем он выше, тем лучше звукоизолирующие свойства конструкции. Звуковая волна хорошо передается по воздуху, поэтому, чем плотнее материал, тем индекс изоляции воздушного шума выше.

В-пятых. Газобетон имеет усадку, т.е. он со временем уменьшается в объеме, что связано с химическими процессами карбонизации извести. Это значит, что уменьшение объемов газобетона будет происходить в уже выложенных стенах, что приведет к образованию трещин и щелей между блоком и раствором, между блоком и плитой перекрытия и т.д. Так же серьезным недостатком газобетона является его высокое водопоглощение. Кроме того, что это может приводить к отсыреванию стен, это еще и сводит на нет преимущества в теплопроводности блоков, так как вода в порах материала сильно увеличивает его теплопроводность.

Возведение стен из керамзитобетонных блоков. 

Коэффициент теплопередачи U - по нормам, по расчетам

Каждая перегородка здания имеет свои требования к теплоизоляции. Только дом, построенный в соответствии с техническими регламентами, имеет шанс быть энергоэффективным домом, что в настоящее время является очень важным и желательным свойством зданий. Климатическая ситуация не улучшится, загрязнение воздуха и воды не уменьшится, если только строительство не будет становиться все менее энергоемким.

Коэффициент теплопередачи U определяет, сколько энергии (выраженное в ваттах) проходит через 1 квадратный метр перегородки (стены, крыша, окна, двери) при разности температур с обеих сторон 1 К (Кельвин). Единицей коэффициента теплопередачи является Вт/(м²·К) . Чем ниже коэффициент U перегородки, тем лучше теплоизоляция перегородки. Как коэффициент его значение не зависит от климатической зоны, влажности и температуры.

Зачем нужно знать перегородки строящегося или реконструируемого дома?

Это одно из необходимых требований для того, чтобы дом соответствовал применимым нормам. С января 2021 года действует третий и последний этап внесенных в 2013 году изменений в технические условия, которым должны соответствовать здания и их расположение. Теплоизоляция наружных стен, крыш, плоских крыш, полов, потолков, окон, дверей адаптирована к реалиям современного строительного метода.

Перегородки типа крыш и плоских крыш, наружных стен, полов по грунту выполняются из различных материалов. Поэтому при проектировании здания нужно рассчитывать U-факторы для каждой из этих перегородок с учетом параметров и толщин отдельных строительных материалов, из которых они выполнены.

Подробности и соответствующие значения для расчета коэффициента теплопередачи можно найти в стандартах PN-EN ISO 6946: 2017-10 «Строительные компоненты и строительные элементы.Термическое сопротивление и коэффициент теплопередачи. Метод расчета. «И PN-EN ISO 13370:2017-09 «Тепловые характеристики зданий. Теплопередача через грунт. Методы расчета».

Что касается столярных изделий, то при выборе окон и входных дверей необходимо получить информацию об их коэффициенте теплопередачи от производителя.

.

Коэффициент теплопередачи в доме: стены, крыша, окна

Коэффициент теплопередачи в настоящее время является одним из наиболее важных параметров для строительной отрасли. Его значение имеет большое значение как в случае одноквартирных домов, так и более крупных - многоквартирных домов, зданий общественного назначения и в промышленном строительстве. Это обусловлено, в частности,в.
от постоянно растущих цен на тепловую энергию.

Однако стоит отметить, что потери тепла из помещений больше всего ощущают пользователи и собственники частных домов. Неудивительно, что новые дома сейчас строят таким образом, чтобы иметь возможность в будущем максимально сократить расходы на их эксплуатацию.

Для вновь строящихся домов максимальные коэффициенты теплопередачи определяются строительными нормами. Поэтому такие перегородки, как стены, полы по грунту, потолки и крыши должны быть правильно спроектированы, построены и утеплены, а окна и двери должны характеризоваться определенными параметрами.

Коэффициент теплопередачи с человеческим голосом - что такое коэффициент теплопередачи

Коэффициент теплопередачи определяется значением U и выражается в Вт/(м²К ). Это отношение теплового потока к площади перегородки и разности температур с обеих сторон. Этот параметр используется для определения того, какие потери тепла мы будем иметь в случае стен, потолков, окон, дверей и т. д.

Чем ниже U-фактор, тем лучше . Низкое значение обсуждаемого коэффициента означает, что потери тепла из помещений будут небольшими, а значит, будущие счета за отопление не приведут к разорению.

Для расчета значения U учитывают толщину перегородки, толщину отдельных ее слоев и тип материала, используемого для каждого слоя перегородки. Вы также должны учитывать тепловые мосты. Это места, где нарушена сплошность изоляции и через них «уходит» тепло. При наличии тепловых мостов значение коэффициента теплопередачи для этой перегородки будет выше, что равносильно более высоким потерям тепла в целом.

Подробности и соответствующие значения для расчета коэффициента U можно найти в стандарте PN-EN ISO 6946: 2008 «Строительные компоненты и строительные элементы.Термическое сопротивление и коэффициент теплопередачи. Метод расчета» и здесь указывать не нужно.

Для точного расчета коэффициента U необходимы точные теоретические математические и физические знания, и этим занимаются инженеры-строители. Среднестатистического пользователя дома на одну семью должны интересовать только максимальные значения, действующие в настоящее время в Законе о польском строительстве для отдельных элементов дома. При строительстве и покупке строительных материалов, в том числе окон и дверей, стоит позаботиться о том, чтобы приспособиться к применимым требованиям, чтобы добиться минимально возможного значения коэффициента теплопередачи в нашем доме.

Узнайте: В чем преимущества утепления пенополиуретаном и как его правильно сделать

Коэффициент теплопередачи: стены в прошлом и сегодня...

К сожалению, стены старых домов, построенных несколько десятков лет назад, не имеют хороших позиций по коэффициенту теплопередачи. Пользователи старых домов платят за отопление в четыре раза больше, чем владельцы домов, построенных по современным технологиям. В течение многих лет в Польше не уделялось внимания качеству строительных материалов и тщательной отделке зданий.В результате это создавало и часто вызывает чрезмерные потребности в отоплении.

Кроме того, тепловые мосты, через которые уходит тепло и часто уходит больше всего, не были полностью устранены или устранены. В основном это перемычки, оконные откосы, соединения отдельных наружных перегородок или соединения отдельных элементов, расположенных в них.

Стены, которым несколько десятков лет, часто имеют коэффициент теплопередачи, превышающий 1 Вт/(м²К).Даже неокрашенные здания двадцатилетней давности часто имеют коэффициент теплопередачи 0,60–0,70 Вт/(м²К), поскольку в то время это были стандарты. Фактически на эту проблему стали обращать внимание только в последнее десятилетие, и это справедливо вылилось в соответствующие положения Закона о строительстве.

Коэффициент теплопередачи стен в новых домах

В последние несколько лет вводятся правила, постепенно повышающие требования к изоляции стен. Коэффициент теплопередачи стен домов постройки с января 2017 г.не должна превышать 0,23 Вт/(м²) К . Основой здесь, конечно же, является адекватная теплоизоляция и устранение тепловых мостов. Правильное утепление стен увеличивает затраты на строительство всего на 2%, а вложения в минеральную вату или пенопласт всегда окупаются.

Теоретически при более толстом слое теплоизоляции мы получаем более выгодный коэффициент теплопередачи для стен, но в каждом случае необходимо тщательно анализировать рентабельность инвестиций и сроки их возврата.Соответственно, используя теплоизоляцию толщиной 20 см, можно добиться коэффициента теплопередачи 0,17 Вт/(м²К), но установка такой изоляции относительно дорогая и окупится не сразу. Оптимальным решением, с учетом действующих на сегодняшний день норм и цен на стройматериалы, является утепление толщиной 15 см. С таким слоем достигается U 0,23 Вт/м²K, но инвестиции окупаются быстрее.

Следует также обратить внимание на коэффициент проводимости теплоизоляционных материалов (обозначается λ - лямбда ).Чем он ниже, тем больше изоляционных свойств у материала, поэтому можно использовать более тонкий слой.

Коэффициент теплопередачи и теплоизоляция окон и дверей

Значительное количество тепла из помещений также уходит через окна и двери. Стандарты определяют отдельные значения U для окон и дверей Максимальный коэффициент теплопередачи для окон и балконных дверей составляет 1,1 Вт/(м²К) . Мансардные окна предусмотрены отдельно в нормативах, значение U которых не может превышать 1,3 Вт/(м²К) .Однако для наружных дверей это 1,5 Вт/(м²K) . Данные коэффициенты относятся к окнам и дверям, устанавливаемым в отапливаемых помещениях.

Узнайте: Как правильно установить энергосберегающие окна, т.е. установка теплых окон

Необходимо помнить, что величина коэффициента теплопередачи в случае окон складывается аж из трех факторов, т.е. типа стекла, типа оконной рамы и способа их соединения. Дополнительным, крайне важным элементом, влияющим на теплоизоляцию окна, также является , правильная установка .Мостики холода, которые могут возникнуть вокруг окна – к сожалению, будут способствовать увеличению значения коэффициента теплопередачи. Чтобы деньги, потраченные на окно или дверь с высокими тепловыми параметрами, не были потрачены зря – используйте при монтажных работах трехслойную систему герметизации.

На что обратить внимание при покупке «теплых» окон

Параметры коэффициента U всегда предоставляются производителями окон и дверей. Если вы хотите в будущем сэкономить на отоплении – стоит обратить на это внимание и детально проанализировать.

Помните, что коэффициент теплопередачи всего окна (Uw) отличается от коэффициента теплопередачи стекла (Ug). Мы всегда смотрим коэффициент для всего окна.

Хотя стекло покрывает большую площадь окна и производители стараются максимально улучшить его с точки зрения теплоизоляции, часто добиваясь отличных параметров только для стекла - они пытаются ввести в заблуждение своих клиентов - предоставляя его в качестве теплоизоляционного утепление всего окна.Между тем, на значение U для окон также влияет теплоизоляция рамы и способ ее соединения со стеклом.

Приобретая окна с высокой теплоизоляцией и правильной установкой в ​​стену, не забывайте, что высокая герметичность этих элементов может привести к неправильной вентиляции помещения. Это, в свою очередь, может способствовать образованию влаги и нездорового микроклимата в интерьере. Поэтому стоит позаботиться о том, чтобы окна с высоким коэффициентом теплопередачи также имели микровентиляцию или были оснащены специальными воздухораспределителями.

Теплоизоляция крыш и плоских крыш

Это другие элементы дома, которые неправильно изготовлены и утеплены, могут способствовать потерям тепла
из помещений. Увеличение счетов за отопление может быть нежелательной нормой, независимо от того, плоская у вас крыша или крутая. В зависимости от отношения площади их поверхности к общей площади наружных перегородок - крыши могут составлять от 15 до 30% общих теплопотерь.

Проверка: Уходит ли тепло через крышу – тепловизионное исследование крыши

Величина коэффициента теплопередачи U для крыш, как и для всех остальных элементов дома – значительно ужесточилась за последние несколько десятков лет.До 1980-х годов коэффициент U для крыши мог составлять 0,70 Вт/(м²К). В девяностых годах значение было снижено до 0,45 Вт/м²К, затем до 0,30 Вт (/м²К), так что теперь — максимальное U для кровли, независимо от назначения здания — не может превышать 0,18 Вт/( м²K) ).

Коэффициент теплоотдачи U рассчитывается аналогично тому, как и в случае с окнами – с учетом средневзвешенного значения по отдельным перегородкам (в случае с крышей это чаще всего балки и утеплитель).Обычно в расчетах не учитывается кровельный материал. Чем ниже теплопроводность используемого изоляционного материала, тем более благоприятный коэффициент теплопередачи через крышу можно получить. Толщина теплоизоляции должна соответствовать толщине конструктивных элементов крыши и должна использоваться двухслойная система.

В основном существует три типа изоляции для скатных крыш. Утеплитель можно укладывать на стропила, под стропила или заполнять промежутки между ними.Однако, если мы хотим избежать тепловых мостов и обеспечить эффективную изоляцию крыши, теплоизоляцию следует наносить на стропила или - под и между ними.

Читайте также: Как утеплить крышу, чтобы избежать тепловых мостов

Минеральная вата

наиболее популярна для утепления скатных крыш. Основной причиной этого является его высокая эластичность и легкая адаптация к изолируемому основанию. Пенополистирол чаще используют при утеплении плоских крыш.Полиуретановые материалы набирают все большую популярность – их используют в виде напыляемой пены (в основном для утепления крутых крыш) и плит (в основном для плоских крыш и для порожкового утепления крутых крыш).

Новые значения U с 2021 года

В соответствии с действующими «Техническими условиями, которым должны соответствовать здания и их расположение» (Приложение 2), в 2021 году максимальное значение коэффициента теплопередачи для отдельных элементов будет дополнительно снижено.Они будут применяться к домам, построенным на основании разрешения или уведомления, выданного с января 2021 года. С этого момента будут применяться следующие максимальные значения коэффициента теплопередачи:

90 116 90 117 наружные стены отапливаемых помещений - 0,20 Вт/(м²К) 90 118
  • внутренние стены, разделяющие отапливаемые и неотапливаемые помещения - 0,30 Вт/(м²К)
  • крыши - 0,15 Вт/(м²К)
  • Фасадные окна, балконные двери, прозрачные поверхности, не открывающиеся - 0,9 Вт/(м²К)
  • мансардные окна - 1,1 Вт/(м²K)
  • Двери в наружных перегородках - 1,3 Вт/(м²К)
  • .

    Как рассчитать утепление стен? | Расчет утепления стен здания 9000 1

    Теплоизоляция стены здания зависит от ее толщины и материалов, из которых она построена. Параметром, определяющим теплоизоляцию строительной конструкции, является так называемый коэффициент теплопередачи U, который рассчитывается по формуле:
    U = λ/d [Вт/м2∙К]
    где:
    λ - коэффициент теплопроводности стены [Вт/мК] лямбда
    d - толщина стены [м] метр

    Требования к теплоизоляции перегородок, полов по грунту, перекрытий рассчитываются в соответствии с действующими в нашей стране нормами («Постановление министра инфраструктуры о технических условиях, которым должны соответствовать здания и их расположение» от 12 апреля , 2002.(Вестник законов № 75, ст. 690) с изменениями) и не может быть больше значений U (max), указанных в таблице:

    Тип перегородки в одноквартирном доме U (макс.)
    Наружные стены с изоляцией при >16°С 0,20
    Наружные стены неотапливаемых подвалов неограниченно
    Потолки над неотапливаемыми подвалами и закрытыми подпольями, полы на грунте 0,25
    Потолки над отапливаемыми подвалами неограниченно
    Крыши, плоские крыши и потолки под неотапливаемыми чердаками или над переходами при температуре> 16°С 0,25
    Крыши, плоские крыши и потолки под неотапливаемыми чердаками или над переходами ≤ 16 °С 0,5
    Внутренние стены, отделяющие отапливаемое помещение от неотапливаемого лестницами или коридорами 1,0

    Значения U (max), указанные в таблице, не учитывают влияние тепловых мостов, внешних окон, дверей или балконов.Поэтому, чтобы правильно и эффективно рассчитать толщину теплоизоляции, значения U следует принимать ниже требуемых по нормативам.

    Для расчета теплоизоляции стены необходимо будет знать, каков коэффициент теплопроводности λ отдельных материалов для возведения стен зданий.

    К наиболее часто используемым строительным материалам в строительстве относятся:

    • Блоки из ячеистого бетона сорта 600 - лямбда 0,13 Вт/мК
    • Блоки из ячеистого бетона, тип 400 - лямбда 0,11 Вт/мК
    • пористая керамика - лямбда 0,16 Вт/мК
    • керамзитовый заполнитель 1000 - лямбда 0,38 Вт/мК
    • Блок LECA - лямбда 0,22 - 0,40 Вт/мК
    • керамические блоки - лямбда 0,3 - 0,50 Вт/мК
    • Керамический блок MAX 220 — лямбда 0,21–0,43 Вт/мК
    • силикатные блоки - лямбда 0,6 - 0,80 Вт/мК
    .

    Расчет коэффициента теплоотдачи - Vademecum для студентов техникума

    Требования к значениям коэффициентов теплопередачи в здании

    ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ И ДРУГИЕ ТРЕБОВАНИЯ, СВЯЗАННЫЕ С ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕМ

    1. Утепление перегородок

    1.1. Значения коэффициента теплопередачи UC стен, крыш, перекрытий и плоских крыш для всех типов зданий с учетом поправок на воздушные пустоты в слое утеплителя, механические крепления, проходящие через слой утепления, и осадки на кровле при расположение перевернутого слоя, рассчитанное в соответствии с польскими стандартами расчета термического сопротивления и коэффициента теплопередачи, а также теплопередачи через грунт, не должно превышать значений UC (max), указанных в таблице ниже:

    Таблица

    1.2. Значения коэффициента теплопередачи U окон, балконных дверей и наружных дверей не должны превышать

    .

    , чем значения U (max), указанные в следующей таблице:

    1.3. Допускаются для производственных, складских и хозяйственных зданий более высокие значения коэффициента U, чем UC(max) и U(max), указанные в пункте 1.1. и 1.2., если это оправдано расчетом экономической эффективности инвестиций, включая затраты на строительство и эксплуатацию здания.

    1.4.В жилом, коллективном, коммунально-бытовом, производственно-складском и хозяйственном здании пол по грунту в отапливаемом помещении должен иметь периметральную теплоизоляцию из теплоизоляционного материала в виде слоя с термическим сопротивлением не менее 2,0 (м2К)/Вт, а термическое сопротивление слоев пола рассчитывается в соответствии с польскими стандартами, указанными в пункте 1.1.

    1.5. Теплоизоляция распределительных труб и компонентов в системах центрального отопления, горячего водоснабжения (включая циркуляционные трубы), охлаждения и воздушного отопления должна соответствовать следующим минимальным требованиям, указанным в следующей таблице:

    Характерный размер пола B' является ключевым понятием для определения теплопотерь через пол в грунт, его следует рассчитывать по формуле:

    B '= A / (½P) [м]

    A - площадь пола [м2],

    П - периметр пола (с учетом только наружных стен, [м].

    Окружность пола P учитывает общую длину наружных стен, отделяющих отапливаемое здание от внешней среды или неотапливаемого пространства вне утепленной оболочки здания (например, пристроенных гаражей, подсобных помещений и т. д.). Приведенную выше формулу нельзя использовать для помещений без наружных стен, т.к.

    Тогда

    P равно нулю (тогда используется значение, рассчитанное для всего здания).

    Характерный размер этажа B определен в стандарте PN-EN ISO 13370:2001 по отношению ко всему зданию.Однако в соответствии с PN – EN 12831:2006 этот размер для отдельных помещений следует определять как один

    из следующих:

    1) для помещений без наружных стен используется значение В', рассчитанное для всего здания,

    2) для всех помещений с утепленным полом (Ug

    3) для остальных помещений (помещения с наружными стенами и одновременно с плохо утепленным полом) значение В' следует рассчитывать отдельно для каждого помещения.

    Значения эквивалентного коэффициента теплопередачи полов и стен, соприкасающихся с землей, можно прочитать из диаграмм или таблиц, подготовленных для отдельных случаев в стандарте PN – EN 12831: 2006 Системы отопления в зданиях. Метод расчета расчетная тепловая нагрузка.

    2.2 Расчет коэффициента теплопередачи

    Коэффициент теплопередачи U перегородки здания рассчитывается по формуле:

    Rsi, Rse - удельные сопротивления теплопередаче, (приток и отток) [м2×К/Вт],

    RT - общее термическое сопротивление перегородки здания [м2×К/Вт],

    R - единица сопротивления теплопроводности через перегородку [м2×К/Вт].

    В тепловых расчетах строительных перегородок различают сопротивление теплопередаче на внутренней поверхности перегородки: Rsi = 1/ч [м2×К/Вт] и сопротивление теплопередаче на внешней поверхности перегородки Rse = 1/га [м2×К/Вт].

    В практике проектирования сопротивление теплопередаче принимают в зависимости от направления теплового потока (табл. 2).

    Таблица 2 Сопротивление теплопередаче [собственный источник]

    Примечание. Для внутренних элементов здания (перегородок) или элементов между отапливаемыми и неотапливаемыми помещениями Rse принимается равным Rsi.

    Термическое сопротивление перегородки, состоящей из однородных слоев, перпендикулярных направлению теплового потока, возможно, с невентилируемыми воздушными слоями, рассчитывают по соотношению:

    R1 + R2 +… + Rn - расчетное сопротивление теплопроводности отдельных слоев перегородки вместе с невентилируемыми воздушными слоями.

    Для внутренних строительных перегородок между отапливаемыми помещениями с разной температурой внутреннего воздуха или между отапливаемым и неотапливаемым помещением сопротивление теплопередаче Re распространяется на обе стороны.

    Расчет полного термического сопротивления строительной перегородки, состоящей из однородных и неоднородных слоев, выполняется по упрощенной методике, предусматривающей расчет верхнего предела и нижнего предела полного термического сопротивления. Этот расчет следует производить путем деления строительной перегородки на секции и слои таким образом, чтобы получить термически однородные части.

    Общее термическое сопротивление RT строительной перегородки, состоящей из термически однородных и неоднородных слоев, параллельных поверхности, рассчитывается как среднее арифметическое верхнего и нижнего пределов полного термического сопротивления по формуле:

    Коэффициент теплопередачи перегородки обратно пропорционален общему тепловому сопротивлению RT:

    Коэффициенты теплопередачи полов и стен, прилегающих к земле

    Коэффициент теплопередачи Ug полов и стен, примыкающих к земле, следует рассчитывать по формуле:

    где:

    RT - суммарное термическое сопротивление перегородки вместе с сопротивлением теплопередаче, [(м2.К)/Вт], при Ri = 0,17, Re = 0,

    Rg - сопротивление грунта, [(м2.К)/Вт].

    Когда верхняя поверхность пола ниже 1 м по отношению к поверхности земли, поверхность пола делится на две зоны. Зона I представляет собой площадь пола шириной 1 м, примыкающую к наружным стенам. Остальная площадь пола – зона II.

    Разделение пола по грунту на зоны, Обозначения: te- расчетная (расчетная) температура наружного воздуха, tg- расчетная температура грунта для зоны второго этажа, tg=8°С

    В случае перекрытия зон зоны I - площадь в углах посчитайте дважды.При наличии воздуховода с трубами центрального отопления рядом со стеной наружного этажа на грунте в зоне I теплопотери на проходку в зоне I этажа не следует учитывать. Значения термического сопротивления грунта Rg следует принять:

    - для зоны I

    - для зоны II принимается Rg в зависимости от ширины зоны II по таблице 1.3, но не может превышать значения Rg max, определяемого по формуле:

    где:

    Z - высота поверхности верхнего этажа от уровня грунтовых вод, [м].

    При понижении поверхности верхнего этажа более чем на 1 м от поверхности земли вся площадь пола считается зоной II,

    Значения теплового сопротивления грунта, примыкающего к полу, определяют в зависимости от ширины зоны II [м], согласно табл. 1.3.

    Таблица 1.3. Значения термического сопротивления грунта, прилегающего к полу

    Термическое сопротивление Rg грунта, примыкающего к стенам, вместе с сопротивлением теплопередаче следует принимать по таблице 1.4, в зависимости от глубины стены в грунте H.

    Таблица 1.4. Показатели термического сопротивления грунта, прилегающего к стенам

    Длину части стены у земли для расчета ее площади следует принимать в осях стен, перпендикулярных заданной, а в случае угловой стены фактическую длину следует увеличить на половину ее глубины .

    Термическое сопротивление неотапливаемых помещений

    Среди неотапливаемых помещений можно выделить: подкровельные и прилегающие к зданию помещения.

    Подкровельные пространства в случае крутых крыш с плоским утепленным перекрытием при расчете полного термического сопротивления можно рассматривать как термически однородные слои с термическим сопротивлением, приведенным в таблице 1.5.

    Таблица 1.5. Термическое сопротивление вентилируемых подкровельных пространств

    Тепловое сопротивление подкровельного пространства Ru учитывает сопротивление вентилируемого помещения и покрытия, но не учитывает сопротивление теплопередаче Rsi, Rse.

    Рис.Термическое сопротивление подкровельных пространств

    Отсюда коэффициент теплопередачи перекрытия под подкровельное пространство рассчитывается по формуле:

    Для небольших неотапливаемых помещений, примыкающих к зданию, неотапливаемое помещение учитывается при расчете общего термического сопротивления как дополнительный неоднородный слой с термическим сопротивлением Ru

    Рис. Сопротивление неотапливаемого помещения, а) проекция фрагмента здания с неотапливаемым помещением, б) поперечное сечение фрагмента здания с неотапливаемым помещением

    Величина теплового сопротивления неотапливаемого помещения определяется из соотношения:

    с условием Ru ≤ 0,5 [(м2.К)/Вт]

    где:

    Aj - общая площадь всех компонентов между внутренней средой и неотапливаемым помещением, [м2],

    Ae - общая площадь всех компонентов между неотапливаемым помещением и внешней средой, [м2].

    Отсюда коэффициент теплоотдачи стены, прилегающей к неотапливаемому помещению, рассчитывается по формуле:

    Коэффициент теплопередачи перегородки с мостиками холода.Коэффициент теплоотдачи U перегородок с линейными перемычками рассчитывается по формуле:

    где:

    Uo - коэффициент теплопередачи перегородки без учета влияния линейных мостиков холода [Вт/(м2К)],

    ψi - линейный коэффициент теплоотдачи линейного моста с номером i, [Вт/(м2К)],

    Li - длина линейного моста с номером i, [м],

    А - площадь поверхности перегородки с учетом перпендикулярных ей перегородок, уменьшенная на площадь возможных окон и балконных дверей, рассчитанную с учетом рамы, [м2].

    Для жилых зданий, коллективного проживания, зданий общественного назначения и производственных зданий с отапливаемым объемом до 1500 м3 допускается применять упрощенный метод расчета по формуле:

    где:

    Uo - коэффициент теплопередачи перегородки без учета влияния линейных мостиков холода, [Вт/(м2К)],

    Uo - добавка к коэффициенту Uo, выражающая влияние тепловых мостов, [Вт/(м2К)], (табл. 1.6).

    Таблица 1.6. Величина добавки Uo с учетом эффекта тепловых мостов

    .

    Стены из газобетона – теплотехнические параметры

    Стены из газобетона автоклавного твердения – популярный и охотно используемый материал для стен не только с утеплением, но и однослойных стен. Как пористый материал ячеистый бетон является очень хорошим теплоизолятором, поэтому однослойные стены из этого материала отвечают строгим требованиям по теплоизоляции, содержащимся в Постановлении министра инфраструктуры о технических условиях, которым должны соответствовать здания и сооружения. их местонахождение (ЖурналЗакона № 75, ст. 690 с поправками).

    Однако при расчете перегородок необходимо учитывать множество нюансов, что в итоге позволит достоверно и в соответствии с нормативами оценить теплоизоляцию стены. Есть много элементов, которые необходимо сознательно учитывать. Иногда случается, что информация, предоставляемая производителями, представлена ​​нечетко. Неправильно принятые параметры и неправильно выбранная методика расчета коэффициента U могут вызвать даже несколько десятков процентов отклонения от правильно выполненных расчетов.Это имеет большое значение при принятии допущений для расчета сертификата энергоэффективности зданий. Это значит, что последствия ошибок могут коснуться не только дизайнеров, но и разработчиков или инвесторов. Это может иметь решающее значение при защите прав инвесторов, параметры зданий которых не соответствуют требованиям вышеупомянутого постановления и, как следствие, могут быть построены некачественно.

    Причина тому - информационный хаос, потому что информации дается так много и она настолько разная, что в ней можно потеряться.

    Поэтому в данной статье мы указываем, где находятся ключевые моменты, важные при оценке теплотехнических параметров газобетона, и поясняем порядок действий, который необходимо учитывать при расчете коэффициента U для стен из этого материала.

    Методика определения заявленных коэффициентов лямбда

    Методика определения коэффициента теплопроводности элементов кладки в сухом состоянии для элементов из ячеистого бетона, являющихся полнотелыми элементами (блоками и не пустотелым кирпичом) можно взять:

    • из таблиц - из Приложения А, EN 1745 (из таблиц), то при объявлении лямбда то обозначение S1

    • по измерениям, полученным при испытаниях каменных элементов, то при объявлении лямбда то обозначение S2

    • по замерам, полученным при испытаниях стен, принимая λ10, сухая, мор (растворы), то при объявлении лямбда, то обозначение S3

    Также можно взять коэффициент лямбда исходя из значений прочитать из таблиц материалов, включенных в стандарт (уже заархивированный) PN-EN ISO 12524 - (Строительные материалы и изделия Гигротермические свойства Табличные расчетные значения), однако они более неблагоприятны, чем полученные в результате испытаний материалов, поэтому немногие производители больше используют это.

    На практике чаще всего производители приводят заявленные значения лямбда, полученные на основании испытаний, поэтому маркировка продукта в декларации о характеристиках обозначается:  10, сухая S3.

    Методика испытаний лямбда-коэффициента теплопроводности газобетона

    Большие расхождения в декларациях тепловых параметров газобетона могут быть основанием полагать, что эти расхождения могут быть следствием неправильной методики испытаний материала.Методика измерения, т. е. используемые устройства и приготовленные образцы, оказывает существенное влияние на получаемые результаты. Неоднократно проводимые тесты показывают, что выбор измерительного оборудования может иметь огромное влияние на получаемые результаты.

    Существует два метода измерения теплопроводности материалов:

    При стационарных методах тепловой поток через образец должен быть постоянным и должна определяться температура поверхности. Теплопроводность определяется путем измерения плотности теплового потока и разности температур с обеих сторон образца.Преимуществом этого вида измерения является высокая точность, а недостатком - длительное время проведения измерения, которое составляет от нескольких до нескольких десятков часов.

    С другой стороны, в нестационарных методах измерения температуры и времени выполняются с переменным тепловым потоком. Преимуществом является короткое время измерения. Этот метод неточен и дает лучшие результаты, чем стационарный тест.

    Для испытаний стационарным методом, т.н. пластинчатый аппарат, а изомет используется для нестационарных испытаний.Различия в результатах, полученных обоими методами, при тестировании одних и тех же образцов могут составлять даже 30% в пользу изомета! Это существенная разница в случае легких видов газобетона, которая влияет на оценку теплоизоляции стен. Есть явная разница, будет ли заявлен коэффициент 0,083 Вт/мК вместо коэффициента 0,090 Вт/мК. Вот почему так важно использовать одну и ту же методологию испытаний, и она указана в стандарте. Для определения коэффициента лямбда обязательно использование так называемогопластинчатые камеры. Для этого он использует пластинчатые устройства для прямого или косвенного измерения. Более точны испытания с применением аппарата прямым методом.

    Коэффициенты теплопроводности, полученные методами нестационарного теплового потока, т.е. полученные из измерений Isometem, не могут быть использованы в качестве основы для принятия заявленных и расчетных значений.

    Испытываемый материал в сухом состоянии

    Другим требованием является правильная подготовка образцов.В связи с тем, что водопоглощение у всех ячеистых бетонов неодинаково и составляет от 2 до 6 %, требуется испытывать образцы в сухом состоянии, т.е. определять заявленное значение. Именно такое «приведение всех образцов к общему знаменателю», ведь заявленная величина служит контролю качества производства и соответствует лабораторным условиям.

    Испытания при соответствующей температуре и в сухом состоянии гарантируют, что полученные результаты для всех ячеистых бетонов сопоставимы и могут быть сравнимы.

    Заявленное значение коэффициента  10, сухое - значение коэффициента , определенное в лабораторных условиях (в сухом состоянии и температуре 10 o С). Его также можно определить, например, для образцов, выдержанных до постоянной массы, при температуре окружающей среды 23 o C ± 2 o C и стабилизированной влажности 50% ± 5% (затем измеренные значения преобразуются в значения, соответствующие сухому состоянию). Заявленное значение устанавливается таким образом, чтобы не менее 90 % выпускаемой продукции имело теплопроводность ниже или равную этому значению.Таким образом, это определенный коэффициент для сухого материала, которого на самом деле не существует, и это отражается в дальнейшей процедуре при расчете коэффициента U. Полученные результаты будут соответствующим образом округлены. Во-первых, должны быть указаны заявленные значения в соответствии с EN-ISO 10456: 2008 (Строительные материалы и изделия. Методы определения заявленных и расчетных тепловых значений), и если:

    • λ≤ 0,08, то заявленное округляется с превышение до 0,001 Вт/мК

    • 0,08 <≤ 0,20, то заявленное значение округляется до 0,005 Вт/мК

    • 0,20 <≤ 2,00, заявленное значение округляется с превышением до 0,01 Вт/мК

    лямбда 0,0755 Вт/мК, то в декларации должно быть указано = 0,076 Вт/мК, но если у нас лямбда 0,0855 Вт/мК, то в декларации должно быть указано = 0,09 Вт/мК. Важно отметить, что значения округления всегда должны даваться с избытком.

    Примечание - перевод заявленного коэффициента в расчетный

    Поскольку мы уже правильно проверили лямбда-коэффициенты и правильно заявили лямбда-коэффициенты в декларации производительности с соответствующим округлением, мы находимся только на полпути к определению коэффициента U.Так как в декларации эксплуатационных характеристик указан коэффициент лямбда для материала в сухом состоянии, которого на самом деле не существует, следует учитывать, что газобетон в построенном здании имеет так называемую стабилизированную влажность. Газобетон в зависимости от сорбции способен поглощать разное количество влаги. Через два-три года перегородка из ячеистого бетона стабилизируется по влажности на уровне от 2 до 6 процентов. Так что такое положение дел надо учитывать.Производители должны обеспечить степень сорбции, чтобы иметь возможность перевести теплопроводность из заявленной в расчетную. Если этого не было сделано и рассчитан коэффициент U с учетом значений из декларации эксплуатационных характеристик, мы определим коэффициент U для гипсокартона, которого на самом деле не существует.

    Поэтому при расчете коэффициента теплопередачи необходимо принимать расчетное значение коэффициента теплопроводности. Расчетная стоимость – это стоимость при определенных условиях, считающихся типичными, для использования материала или продукта в строительном элементе.Это значение используется для проектирования перегородок с точки зрения влаготеплостойкости.

    Это означает, что значение лямбда, определенное в сухом состоянии, должно быть преобразовано в расчетное значение лямбда. Для газобетона такое преобразование должно производиться в соответствии со стандартом EN-ISO 10456:2008 (преобразование в зависимости от температуры, влажности). Расчетные значения теплопроводности и термического сопротивления элементов кладки или раствора получают с учетом коэффициентов преобразования влажности, приведенных в приложении А (EN 1745) для каждого типа материала для конкретного применения:

    λ конструкции = λ 10, сухой * F м или R конструкции =

    где:

    Fm влаги коэффициент преобразования

    Методика расчета значения U и округление полученных результатов

    Рассчитав расчетные значения лямбда, можно приступить к расчету коэффициента теплопередачи U.В то время как с расчетом коэффициента U для раздела проблем не возникает, поскольку в формулу необходимо вставить правильные данные, они уже возникают при выдаче результатов. Правила расчета коэффициента теплопередачи U для перегородок указаны в стандарте PN-EN ISO 6946 (Строительные элементы и строительные элементы. Термическое сопротивление и коэффициент теплопередачи. Метод расчета). Коэффициент U рассчитывается по формуле:

    где:

    Rsi, Rse - единица теплового сопротивления теплопередаче, [м 2 К/Вт] - для стен: Rsi = 0,13 м 2 К/Вт Вт, Rse = 0,04 м 2 К/Вт.

    d - толщина слоя материала в детали

     - расчетный коэффициент теплопроводности материала, рассчитанный в соответствии с EN-ISO 10456:2008, или взятый из табличных значений.

    После расчета значения U используйте приведенную выше формулу, чтобы правильно ввести это значение. Полученный результат коэффициента теплопроводности U следует округлить в большую сторону, т.е. с превышением. Если рассчитан коэффициент термического сопротивления R, его следует округлить с занижением не более чем до двух знаков после запятой или до трех значащих цифр.

    Например, рассчитанный для стены коэффициент U = 0,1723 Вт/м 2 К означает, что эта перегородка имеет коэффициент не 0,17 (0,1700) Вт/м 2 К, а 0,18 Вт/м 2 К. И это правило, так следует сообщать результаты, всегда округляя до числа значащих знаков после запятой.

    Расхождения в полученных результатах, при неправильно принятых параметрах и плохой методике

    Вышеприведенная информация и ее влияние могут быть наглядно и графически представлены на примере сравнения полученных U-значений для стен, с различными, неверно принятые предположения.Такие сравнения показаны в таблице ниже. В таблице приведены результаты для однослойной стены из ячеистого бетона толщиной 48 см. Неправильно принятые параметры отмечены красным цветом, правильно – зеленым.

    Выводы

    Подводя итог, можно сделать много мест, где могут быть сделаны ошибочные предположения для расчетов коэффициента U и они касаются:

  • несоответствующее округление заявленного значения коэффициента теплопроводности  10, сухой

  • отсутствие перевода коэффициента теплопроводности заявленного значения в расчетное (принятие для расчета заявленного значения коэффициента лямбда)

  • неверный расчет коэффициента теплопередачи U с округлением в большую сторону .

  • Как видите, есть много важных элементов, которые следует учитывать при расчете коэффициента теплопередачи U. Вы видите, насколько важна методика испытаний, насколько важно правильно заявить коэффициент лямбда, что вам следует преобразовать в расчетные лямбды и как правильно интерпретировать полученные результаты и достоверно представить окончательные значения.

    Неучет некоторых важных элементов может привести к неправильному определению коэффициента теплоотдачи U даже на несколько десятков процентов.

    Наконец, возникает вопрос, раз уж так много мест, где можно ошибиться, работает ли идея декларирования производительности? Возможно, в таких условиях следует назначить независимую группу экспертов, которая на основании документов, предоставленных производителями, произвольно указала бы полученный результат коэффициента теплопередачи U, чтобы каждый мог быть уверен, что мы речь идет о тех же, т.е. соответствующих параметрах, выполнение которых является обязательным по регламенту.

    .

    Бревенчатые дома - Какая необходимая толщина бревна???

    С 1980 по 1982 год Национальным бюро стандартов (НБС) по поручению Департамента жилищного строительства и городского развития (HUD) и Министерства энергетики (DOE) проводились исследования по теплоизоляции стен из массивных деревянных бревен. .

    На участке NBS, в 20 милях к северу от Вашингтона, округ Колумбия, были возведены два идентичных здания размером 20 на 20 футов с разным дизайном наружных стен.Во время испытаний внутренняя температура зданий поддерживалась на одном уровне и измерялось потребление энергии.

    НБС сравнил энергопотребление в зданиях - одно из 7-дюймовых (ок. 18 см) массивных деревянных бревен номиналом R-10, другое в деревянном каркасе, заполненном стекловолоконной изоляцией толщиной 3 1/2 дюйма (около 9 см) и номинальная стоимость R-12.

    Исследование NBS также показало, что:
    - В период летнего охлаждения бревенчатый дом потреблял на охлаждение на 24% меньше энергии.
    - В весенний отопительный период бревенчатое здание фактически использовало на 46% меньше тепловой энергии.
    - В течение 14-недельного зимнего отопительного периода бревенчатый дом и каркасный дом использовали одинаковое количество тепловой энергии.

    NBS

    завершил испытание заявлением о том, что теплоемкость массивных бревенчатых стен гарантирует значительную экономию энергии в жилищном строительстве.

    Эта тема совершенно чужда нашей стране.

    Теплоизоляция наружных стен рассчитывается на основе коэффициента теплопроводности ʎ (лямбда) для данного материала.В нашей стране коэффициент лямбда для древесины поперек волокон составляет 0,16 Вт/мК.

    В других странах, например в Финляндии, теплопроводность древесины составляет λn = 0,12 Вт/мК.

    Благодаря этому бревенчатые стены домов, например, фирмы Honka, крупнейшего производителя бревенчатых домов в мире, имеют:
    - для стены из круглого бревна толщиной 230 мм или прямоугольного, клееного бревна толщиной 204 мм, значение U = 0,55 Вт/м²К.
    - для стены из оцилиндрованного бревна толщиной 210 ​​мм или прямоугольного, клееного бревна толщиной 182 мм коэффициент U=0,60 Вт/м²К.

    Для польских требований при одинаковой толщине бревен 204 и 182 мм значения U будут соответственно - 0,69 и 0,76 Вт/м2К. Это ухудшение расчетной теплоизоляции примерно на 22%.

    Какой толщины бревна в нашей стране, отвечающие требованиям теплоизоляции???

    Действующие нормы теплоизоляции для наружных стен требуют значения U ≤ 0,23 Вт/м2K.

    С учетом национального значения коэффициента лямбда для древесины поперек волокон - ʎ = 0,16 Вт/мК, толщина прямоугольного бревна для наружных стен должна быть не менее 68 см, что для круглых бревен дает минимальный диаметр 76 см.

    С 1 января 2021 г. Требования к коэффициенту теплопередачи для наружных стен составляют ≤ 0,20 Вт/м2К. По истечении этого срока стены из прямоугольных бревен из цельного или клееного дерева без дополнительной теплоизоляции должны будут иметь толщину более 78 см, что для оцилиндрованного бревна дает диаметр 88 см.

    Как видно из вышеизложенного, общедействующие нормативы в области теплоизоляции стен и методики расчета коэффициента теплопередачи U для наружных стен исключают из жилого строительства массивные деревянные бревенчатые стены без дополнительного утепляющего слоя.

    Важно, поскольку действующие нормативы требуют, чтобы здание соответствовало хотя бы минимальным требованиям по показателю ЕР и теплоизоляции перегородок.

    Показатель EP выражает величину годового спроса на невозобновляемую первичную энергию, необходимую для удовлетворения потребностей, связанных с использованием здания, в расчете на 1 м2 полезной площади, выраженную в кВтч/(м2год).

    Между тем, согласно Руководству по строительству бревенчатых зданий Аляски, бревна, выпущенные Корпорацией жилищного финансирования Аляски, диаметром более 13 дюймов (прибл.33 см) не требуют дополнительного слоя утепления.

    Рис. W. Резьба 9000 3

    Минимальный диаметр бревна из массива дерева не требует дополнительного слоя
    - на Аляске 33 см - в Польше 76 см

    Также во время пребывания в Сибири можно констатировать, что дома там сложены из бревен диаметром 24 - 30 см.

    Бревенчатые дома в Сибири

    Поэтому, возможно, стоит вернуться к минимальным требованиям для зданий до 31.Декабрь 2013 ???

    По действующему до 31 декабря 2013 года. В технических условиях здание должно соответствовать показателю ЕР, если ограждающая конструкция здания утеплена надлежащим образом, т. е. - соответствует требованию коэффициента теплопередачи, или если здание отапливается топливом с низким содержанием первичной энергии, т. е. с использованием возобновляемых источников.

    При отсутствии требуемой теплоизоляции наружных стен для достижения необходимого значения коэффициента ЕР это значение может быть восполнено хорошей теплоизоляцией заполнения, окон и кровли, а также применением нетрадиционных системы отопления – солнечные коллекторы, фотоэлементы или тепловые насосы.

    Согласно техническим условиям, действующим с 1 января 2014 года. здание и его системы отопления, вентиляции, кондиционирования и горячего водоснабжения должны соответствовать требованиям:
    - значения индекса EP (кВтч/(м2год), определяющие годовой расчетный спрос на невозобновляемую первичную энергию,
    и
    - изоляция перегородок, соответствующая, по крайней мере, требованиям теплоизоляции

    Как видно в новых технических условиях «или» заменено на «и», что означает, что здание должно соответствовать требованиям как по показателю ЕР, так и по теплоизоляции всех наружных перегородок жилого дома. здание.

    Традиционно рассчитанная теплоизоляция бревенчатых стен без учета теплоемкости древесины влияет (понижает) на значение коэффициента ЭП (кВтч/м2год), определяющего годовую расчетную потребность в невозобновляемой первичной энергии для отопления , вентиляция, охлаждение и ГВС, что в принципе исключает из жилой застройки массивные бревенчатые дома без дополнительного слоя утепления.

    Так как строить дома из цельного бревна без дополнительного слоя теплоизоляции???

    Во многих странах, напр.в Финляндии для бревенчатых домов разработаны специальные технические условия, определяющие требования к утеплению отдельных элементов здания, чтобы бревенчатая стена была бревенчатой ​​стеной и не покрывалась дополнительным слоем теплоизоляции и гипсокартоном.

    Для здания со стенами из прямоугольных бревен толщиной не менее 180 мм или круглых бревен диаметром не менее 210 мм применяются следующие минимальные требования:
    - наружная стена - 0,24 Вт/м2К
    - крыша , плоская крыша - 0,15 Вт/м2К
    - этаж над вентилируемым помещением - 0,19 Вт/м2К
    - этаж на земле - 0,24 Вт/м2К
    - окна, наружные двери - 1,4 Вт/м2К
    - мансардные окна - 1,5 Вт/м2К 9000 3

    При этом уточнялось, что коэффициент теплопередачи стен, крыши или пола может быть, например,0,6 Вт/м2К или для окна - 1,8 Вт/м2К, если другие части здания имеют более адекватную теплоизоляцию.

    Сводка

    С учетом действующих национальных требований по теплоизоляции перегородок, согласно которым стена из прямоугольных бревен должна иметь толщину не менее 680 мм, а для оцилиндрованного бревна 760 мм необходимо разработать по примеру других стран требования к конструкции срубов, чтобы срубы были срубами без дополнительной теплоизоляции на стенах.

    Более подробная информация о деревянном строительстве: Budujzdrewna.pl

    .

    Определение коэффициента теплопередачи - Э-установки

    Коэффициент теплопередачи является очень важным параметром строительных перегородок -
    на его основе можно определить тепловые потери для данной перегородки. Значение коэффициента зависит от типа и толщины материала стены, а также от характера перегородки. В статье речь пойдет о внешней стене, не соприкасающейся с землей.

    Для определения коэффициента теплопередачи необходимо знать коэффициенты теплопроводности для материалов, образующих стену и для слоев теплоизоляции, а также толщину отдельных слоев. Коэффициент теплопроводности обозначается как λ, а его единицей является Вт/(мК). Значения коэффициентов можно найти в стандарте PN-EN ISO 6946:1999. Строительные компоненты и строительные элементы. Термическое сопротивление и коэффициент теплопередачи. Метод расчета .
    Эти значения могут измениться по мере совершенствования методов тестирования.Кроме того, производители отдельных материалов проводят собственные исследования.

    Примеры значений для популярных материалов в соответствии с ПН-ЕН ИСО 6946:1999:

    Конструкционные материалы: Обшивочные и изоляционные материалы

    материал λ
    [Вт/(м·К)]
    материал λ
    [Вт/(м·К)]
    железобетон 1,70 пенопласт 0,040-0,045

    кирпичная стена
    керамическая полная

    0,77 минеральная вата
    гранулированная
    0.050
    гипсокартонные плиты и блоки 0,35 штукатурка или
    цементная отделка
    1,00
    сосна
    или ель
    вдоль волокон
    поперек волокон
    0,30
    0,16
    гипсокартон 0,23

    Прочие материалы Металлы

    материал λ
    [Вт/(м·К)]
    материал λ
    [Вт/(м·К)]
    толь битумный 0,18 сталь
    конструкция
    58.00

    оконное стекло

    0,80 чугун 50,00
    оргстекло 0,19 медь 370.00

    Коэффициент теплопередачи для перегородки рассчитывается с учетом коэффициента термического сопротивления перегородки и поправок на протечки изоляции и тепловые мосты.

    Расчет начинается с определения коэффициента термического сопротивления R перегородки. На его основе определяется расчетный коэффициент теплопередачи, который затем следует скорректировать в зависимости от типа перегородки.

    Расчет
    Расчет коэффициента термического сопротивления.
    Определяем коэффициент для каждого слоя по формуле:
    R = d/λ.
    d - мощность слоя, м;
    λ- коэффициент теплопроводности в Вт/(мК)


    Стены из различных материалов.Каждая стена имеет одинаковое тепловое сопротивление (R=0,25 м²·К/Вт):
    1. пенопласт; 2.дерево; 3. полнотелый керамический кирпич; 4. железобетон; 5.каменная стена

    Суммируем значения термического сопротивления для каждого слоя
    R p = R 1 + R 2 + R 3 + ....

    Рассчитать общее тепловое сопротивление перегородки, мы должны учитывать сопротивление теплопередаче на внутренней стороне R si и на внешней стороне R se перегородки.
    Значения этих сопротивлений зависят от типов перегородки.Для горизонтального потока (т. е. на практике для внешней стены):
    R si = 0,13 м² · K/Вт
    R se = 0,04 м² · K/Вт
    Таким образом, общее значение сопротивления теплопередаче равно 0 , 17 м²·К/В. На практике это значение необходимо прибавить к расчетному значению термического сопротивления перегородки.

    Общее сопротивление R:

    R = R 90 152 p 90 153 + R 90 152 se 90 153 + R 90 152 si 90 153

    Расчет коэффициента теплопередачи.
    Значение коэффициента теплопередачи (ранее известное как k, теперь как U) рассчитывается по формуле:
    U = 1 / R [Вт / (м²·K)]

    Поправки к расчетам
    Рассчитанное значение должно быть увеличено на поправки: на утечку изоляции и на соединители (напр.крепление утеплителя). Однако очень часто величина этих поправок не превышает 3% от расчетного значения коэффициента теплопередачи - тогда их добавлять не нужно.

    Значение коэффициента теплопередачи также следует увеличивать при наличии в стене тепловых (тепловых) мостов - мест, где теплоизоляция перегородки значительно ниже. Тепловые мосты:

    • уголки;
    • оконных косяков;
    • перемычек;
    • соединения наружных стен с потолками и внутренними стенами;
    • стоек и ригелей в стенах;
    • заполненных раствором швов в кирпичных стенах; ребра в многослойных стенах;
    • Соединители сборных элементов
    • .


    тепловой поток через перемычку - типичный тепловой мост

    .

    Смотрите также