Расчет толщины утеплителя СП
Инструкция по расчету теплоизоляции ограждающих конструкций
1.1 Утепление наружных ограждающих конструкций отапливаемых зданий, далее утеплитель, проектируется в соответствии с нормами СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» и СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» по методике СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий», а так же ведомственными, отраслевыми, территориальными нормами, государственными стандартами, стандартами организаций и иными нормативными документами.
2. ПОРЯДОК РАСЧЕТА
2.1. Определение исходных данных:
— Площадка строительства (например г. Новосибирск);
— Тип здания по Таб.4 и Таб.5 СНиП 23-02-2003;
— Тип конструкции по Таб. 7 СНиП 23-02-2003 и Таб. 8 СП 23-101-2004;
— Условия эксплуатации по Таб. 2 СНиП 23-02-2003;
— Расчетную среднюю температуру внутреннего воздуха здания tint;
(Подробнее см. п.5.3 СНиП 23-02-2003)
— Относительную влажность внутреннего воздуха φ;
— Среднюю температуру наружного воздуха tht и продолжительность отопительного периода zht по Таб. 1 СНиП 23-01-99 с учетом п.5.1.2 СП 23-101-2004;
— Состав и содержание ограждающей конструкции. Для каждого слоя определяется расчетный коэффициент теплопроводности λ (Вт/м·°С) и толщина слоя δ (м). Для выделенного слоя утеплителя, толщину которого требуется определить в расчете, определяют только λreq.
2.2. Расчет требуемой толщины теплоизоляции:
— По формуле (1) СП 23-101-2004 определяем Dd — градусо-сутки отопительного периода (°С·сут).
— По Таб. 4 СНиП 23-02-2003 определяем коэффициенты a и b.
— По формуле (1) СНиП 23-02-2003 определяем требуемое сопротивление теплопередаче Rreq (мІ·°С/Вт).
— По Таб. 7 СНиП 23-02-2003 определяем aint , подробнее см. п.9.1.2 СП 23-101-2004.
— Определяем коэффициент теплотехнической однородности r. Подробнее коэффициент теплотехнической однородности рассмотрен в разделе 3.
— Определяем требуемую толщину выделенного слоя утеплителя по формуле:
(1)
где n — номер слоя по порядку, кроме слоя с искомой толщиной. Как видно из формулы порядок слоев в расчете не имеет значения.
— В соответствии с конструктивными особенностями теплоизоляционного материала принимаем его проектную толщину δconst.
2.3. Расчет проектного приведенного сопротивления теплопередаче.
Проектное приведенное сопротивление теплопередачи определяют по формуле:
(2)
где n — то же, что и в формуле (1).
2.4. Расчет температурного перепада
Расчетный температурный перепад Δt определяется по формуле (4) СНиП 23-02-2003, и не должен быть выше нормруемых величин Δtn. Подробнее см. п.5.8. СНиП 23-02-2003.
3. КОЭФИЦИЕНТ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОЙ ОДНОРОДНОСТИ
3.1 Коэффициент теплотехнической однородности r для конкретной конструкции определяется по приложению Н СП 23-101-2004 или экспериментальным способом по ГОСТ 26254. Для ориентировочных расчетов принимается по Таб. 8 СТО 00044807-001-2006, Таб. 6 СТО 17532043-001-2005, Таб. 16 СТО 20994511-001-2009, Таб.1 ГОСТ Р 54851-2011, документации на конструктивные решения (например на навесные фасадные сисемы).
Теплотехнический расчет ограждающих конструкций: Пятиэтажный 4-х секционный многоквартирный жилой дом с подвалом под всем зданием
Краткая характеристика здания
1. Адрес объекта.
Московская обл., г.
2. Назначение существующего здания.
Назначение здания – жилое.
3. Год постройки / реконструкции.
4. Серия проекта.
Типовая серия не установлена.
5. Количество этажей, секций.
Пятиэтажный 4-х секционный жилой дом с подвалом под всем зданием
6. Конструктивная система здания
Конструктивная система с поперечными несущими наружными и внутренними стенами
7. Описание несущих элементов здания:
а) тип фундаментов
б) наружные стены
Самонесущие керамзитобетонные стеновые панели
в) внутренние стены, опоры
Внутренние поперечные несущие стены выполнены в виде сборных железобетонных стеновых панелей
г) междуэтажные перекрытия
Сборные железобетонные многопустотные плиты
д) тип крыши, кровли
Кровля здания плоская из рулонных материалов. Основанием под кровлю служат сборные железобетонные плиты
е) оконное заполнение
Деревянные рамы с двойным остеклением, а также стеклопакеты в рамах из ПВХ профилей.
ж) дверное заполнение
Наружные двери здания, а также входные двери квартир- металлические.
8. Пространственная жесткость здания.
Жесткость здания обеспечивается совместной работой несущих наружных и внутренних стен, жестким диском перекрытий и покрытия.
9. Планировочное решение.
Результаты обследования фундаментов
1. Тип, описание конструкций и материалов
Сборные железобетонные ленточные фундаменты
2. Габаритные размеры
По результатам откопки 2-х шурфов под несущими конструкциями здания установлено, что:
3. Гидроизоляция фундаментов
Горизонтальная и вертикальная гидроизоляция фундаментов не обнаружена.
4. Повреждения и дефекты перекрытий, отступления от норм технической эксплуатации
Следы неравномерных осадок и другие, критические и значительные дефекты и повреждения, свидетельствующие о недостаточной несущей способности фундаментов и грунтов оснований фундаментов, не обнаружены.
5. Тип грунта под подошвами фундаментов (см. приложение Г)
Определение типа грунтов оснований выполнялось путем отбора проб под подошвами фундаментов (в откопанных шурфах) и их дальнейшего анализа в лаборатории.
По результатам лабораторного исследования грунты основания сложены песками мелкими плотным неоднородными (шурф 1) и глинам и легкими тугопластичными среднедеформируемыми (шурф 2).
Характеристики грунтов по итогам лабораторных испытаний приведены в приложении Г.
6. Результаты поверочных расчетов (см. приложение Д)
Расчетное сопротивление грунта основания ленточного фундамента под рядовой поперечной стеной составляет 717,5 кПа, что выше среднего давления под подошвой от действующих нагрузок – 218,5 кПа (приложение Д).
Расчетное сопротивление грунта основания ленточного фундамента под торцевой поперечной стеной составляет 518,4 кПа, что выше среднего давления под подошвой от действующих нагрузок – 221,0 кПа (приложение Д).
7. Техническое состояние фундаментов
В целом, техническое состояние фундаментов здания согласно ГОСТ 31937-2011 следует оценивать как работоспособное.
Результаты обследования стен
Сборные железобетонные самонесущие керамзитобетонные стеновые панели толщиной 320 мм
2. Повреждения и дефекты стен, отступления от норм технической эксплуатации
Локальные участки замачивания стеновых панелей с разрушением и отпадение облицовки; замачивание цокольных участков стеновых панелей, козырьков над входами с появлением растительности (мох, зеленые водоросли) на поверхности); локальные участки замачивания железобетонных конструкций балконов (плит), карнизных панелей с оголением и коррозией арматуры; коррозия стальных оконных отливов – см. приложение А; приложение Е.
Основной причиной обнаруженных дефектов является замачивание конструкций атмосферной влагой.
3. Результаты теплотехнических расчетов
Значение приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции меньше требуемого значения сопротивления теплопередаче, что не удовлетворяет современным теплотехническим нормам. Конструкция наружных стен не удовлетворяет требованиям СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» и нуждается в дополнительном утеплении. По результатам подбора толщины утеплителя (см. приложение В.1), установлено, что необходимая толщина утеплителя из минераловатных плит составляет 150 мм.
4. Техническое состояние стен
Техническое состояние обследованных наружных стен следует оценивать как ограниченно-работоспособное
5. Требуемый ремонт (мероприятия по восстановлению эксплуатационных свойств стен)
Требуется выполнить утепление наружных стен; удалить растительность с поверхности строительных конструкций здания, выполнить антисептическую обработку конструкций с обнаруженными повреждениями; сбить поврежденный защитный слой бетона с поверхности железобетонных конструкций, арматуру очистить от продуктов коррозии и восстановить защитный слой специализированными ремонтными составами; выполнить замену поврежденных (коррозия) оконных отливов.
Теплотехнические расчет
1. Подбор толщины утеплителя стен жилого дома
Расчет произведен в соответствии с требованиями следующих нормативных документов:
СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий.
СП 131.13330.2012 Строительная климатология.
СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий
2. Исходные данные:
Район строительства: Москва
Относительная влажность воздуха: φв=55%
Тип здания или помещения: Жилые
Вид ограждающей конструкции: Наружные стены
Расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания: tв=20°C
Согласно таблицы 1 СП 50.13330.2012 при температуре внутреннего воздуха здания tint=20°C и относительной влажности воздуха φint=55% влажностный режим помещения устанавливается, как нормальный.
Определим базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче Roтр исходя из нормативных требований к приведенному сопротивлению теплопередаче(п. 5.2) СП 50.13330.2012) согласно формуле:
где а и b- коэффициенты, значения которых следует приниматься по данным таблицы 3 СП 50.13330.2012 для соответствующих групп зданий.
Так для ограждающей конструкции вида- наружные стены и типа здания -жилые а=0.00035;b=1.4
Определим градусо-сутки отопительного периода ГСОП, 0С·сут по формуле (5.2) СП 50.13330.2012
где tв-расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания,°C
tот-средняя температура наружного воздуха,°C принимаемые по таблице 1 СП131.13330.2012 для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8 °С для типа здания — жилые
zот-продолжительность, сут, отопительного периода принимаемые по таблице 1 СП131.13330.2012 для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8 °С для типа здания — жилые
По формуле в таблице 3 СП 50.13330.2012 определяем базовое значение требуемого сопротивления теплопередачи Roтр (м2·°С/Вт).
Поскольку населенный пункт Москва относится к зоне влажности — нормальной, при этом влажностный режим помещения — нормальный, то в соответствии с таблицей 2 СП50.13330.2012 теплотехнические характеристики материалов ограждающих конструкций будут приняты, как для условий эксплуатации Б.
Схема конструкции ограждающей конструкции показана на рисунке:
1. ROCKWOOL ВЕНТИ БАТТС, толщина δ1=0.15м, коэффициент теплопроводности λБ1=0.04Вт/(м°С)
2. Керамзитобетон на керамзитовом песке (p=1200 кг/м.куб), толщина δ2=0.32м, коэффициент теплопроводности λБ2=0.52Вт/(м°С)
Условное сопротивление теплопередаче R0усл, (м2°С/Вт) определим по формуле E.6 СП 50.13330.2012:
где αint — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м2°С), принимаемый по таблице 4 СП 50.13330.2012
αext — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкций для условий холодного периода, принимаемый по таблице 6 СП 50.13330.2012
αext=23 Вт/(м2°С) -согласно п.1 таблицы 6 СП 50.13330.2012 для наружных стен.
Приведенное сопротивление теплопередаче R0пр, (м2°С/Вт) определим по формуле 11 СП 23-101-2004:
r-коэффициент теплотехнической однородности ограждающей конструкции, учитывающий влияние стыков, откосов проемов, обрамляющих ребер, гибких связей и других теплопроводных включений
Вывод по разделу: величина приведённого сопротивления теплопередаче R0пр больше требуемого R0норм(3.39>2.99) следовательно представленная ограждающая конструкция соответствует требованиям по теплопередаче.
Теплотехнический расчет с примером
Давным-давно здания и сооружения строились, не задумываясь о том, какими теплопроводными качествами обладают ограждающие конструкции. Другими словами, стены делались просто толстыми. И если вам когда-нибудь случалось быть в старых купеческих домах, то вы могли заметить, что наружные стены этих домов выполнены из керамического кирпича, толщина которых составляет порядка 1,5 метров. Такая толщина кирпичной стены обеспечивала и обеспечивает до сих пор вполне комфортное пребывание людей в этих домах даже в самые лютые морозы.
В настоящее же время все изменилось. И сейчас экономически не выгодно делать стены такими толстыми. Поэтому были придуманы материалы, которые могут ее уменьшить. Одни из них: утеплители и газосиликатные блоки. Благодаря этим материалам, например, толщина кирпичной кладки может быть снижена до 250 мм.
Теперь стены и перекрытия чаще всего делают 2-х или 3-х слойными, одним слоем из которых является материал с хорошими теплоизоляционными свойствами. А для того, чтобы определить оптимальную толщину этого материала, проводится теплотехнический расчет и определяется точка росы.
Как производится расчет по определению точки росы вы можете ознакомиться на следующей странице. Здесь же будет рассмотрен теплотехнический расчет на примере.
Необходимые нормативные документы
Для расчета потребуются два СНиПа, один СП, один ГОСТ и одно пособие:
- СНиП 23-02-2003 (СП 50.13330.2012). «Тепловая защита зданий». Актуализированная редакция от 2012 года [1].
- СНиП 23-01-99* (СП 131.13330.2012). «Строительная климатология». Актуализированная редакция от 2012 года [2].
- СП 23-101-2004. «Проектирование тепловой защиты зданий» [3].
- ГОСТ 30494-96 (заменен на ГОСТ 30494-2011 с 2011 года). «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях» [4].
- Пособие. Е.Г. Малявина «Теплопотери здания. Справочное пособие» [5].
Скачать СНиПы и СП вы можете здесь, ГОСТ — здесь, а Пособие — здесь.
Рассчитываемые параметры
В процессе выполнения теплотехнического расчета определяют:
- теплотехнические характеристики строительных материалов ограждающих конструкций;
- приведённое сопротивление теплопередачи;
- соответствие этого приведённого сопротивления нормативному значению.
Дальше будут приведен пример теплотехнического расчета без воздушной прослойки.
Пример. Теплотехнический расчет трехслойной стены без воздушной прослойки
Исходные данные
1. Климат местности и микроклимат помещения
Район строительства: г. Нижний Новгород.
Назначение здания: жилое .
Расчетная относительная влажность внутреннего воздуха из условия не выпадения конденсата на внутренних поверхностях наружных ограждений равна — 55% (СНиП 23-02-2003 п.4.3. табл.1 для нормального влажностного режима).
Оптимальная температура воздуха в жилой комнате в холодный период года tint= 20°С (ГОСТ 30494-96 табл.1).
Расчетная температура наружного воздуха text, определяемая по температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 = -31°С (СНиП 23-01-99 табл. 1 столбец 5);
Продолжительность отопительного периода со средней суточной температурой наружного воздуха 8°С равна zht = 215 сут (СНиП 23-01-99 табл. 1 столбец 11);
Средняя температура наружного воздуха за отопительный период tht = -4,1°С (СНиП 23-01-99 табл. 1 столбец 12).
2. Конструкция стены
Стена состоит из следующих слоев:
- Кирпич декоративный (бессер) толщиной 90 мм;
- утеплитель (минераловатная плита), на рисунке его толщина обозначена знаком «Х», так как она будет найдена в процессе расчета;
- силикатный кирпич толщиной 250 мм;
- штукатурка (сложный раствор), дополнительный слой для получения более объективной картины, так как его влияние минимально, но есть.
3. Теплофизические характеристики материалов
Значения характеристик материалов сведены в таблицу.
Примечание (*): Данные характеристики можно также найти у производителей теплоизоляционных материалов.
Расчет
4. Определение толщины утеплителя
Для расчета толщины теплоизоляционного слоя необходимо определить сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции исходя из требований санитарных норм и энергосбережения.
4.1. Определение нормы тепловой защиты по условию энергосбережения
Определение градусо-суток отопительного периода по п.5.3 СНиП 23-02-2003:
Примечание: также градусо-сутки имеют обозначение — ГСОП.
Нормативное значение приведенного сопротивления теплопередаче следует принимать не менее нормируемых значений, определяемых по СНИП 23-02-2003 (табл.4) в зависимости от градусо-суток района строительства:
Rreq= a×Dd + b = 0,00035 × 5182 + 1,4 = 3,214м 2 × °С/Вт ,
где: Dd — градусо-сутки отопительного периода в Нижнем Новгороде,
a и b — коэффициенты, принимаемые по таблице 4 (если СНиП 23-02-2003) или по таблице 3 (если СП 50.13330.2012) для стен жилого здания (столбец 3).
4.1. Определение нормы тепловой защиты по условию санитарии
В нашем случае рассматривается в качестве примера, так как данный показатель рассчитывается для производственных зданий с избытками явной теплоты более 23 Вт/м 3 и зданий, предназначенных для сезонной эксплуатации (осенью или весной), а также зданий с расчетной температурой внутреннего воздуха 12 °С и ниже приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций (за исключением светопрозрачных).
Определение нормативного (максимально допустимого) сопротивления теплопередаче по условию санитарии (формула 3 СНиП 23-02-2003):
где: n = 1 — коэффициент, принятый по таблице 6 [1] для наружной стены;
tint = 20°С — значение из исходных данных;
text = -31°С — значение из исходных данных;
Δtn = 4°С — нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимается по таблице 5 [1] в данном случае для наружных стен жилых зданий;
αint = 8,7 Вт/(м 2 ×°С) — коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимается по таблице 7 [1] для наружных стен.
4.3. Норма тепловой защиты
Из приведенных выше вычислений за требуемое сопротивление теплопередачи выбираем Rreq из условия энергосбережения и обозначаем его теперь Rтр0= 3,214м 2 × °С/Вт .
5. Определение толщины утеплителя
Для каждого слоя заданной стены необходимо рассчитать термическое сопротивление по формуле:
где: δi- толщина слоя, мм;
λi — расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя Вт/(м × °С).
1 слой (декоративный кирпич): R1 = 0,09/0,96 = 0,094 м 2 × °С/Вт .
3 слой (силикатный кирпич): R3 = 0,25/0,87 = 0,287 м 2 × °С/Вт .
4 слой (штукатурка): R4 = 0,02/0,87 = 0,023 м 2 × °С/Вт .
Определение минимально допустимого (требуемого) термического сопротивления теплоизоляционного материала (формула 5.6 Е.Г. Малявина «Теплопотери здания. Справочное пособие»):
где: Rint = 1/αint = 1/8,7 — сопротивление теплообмену на внутренней поверхности;
Rext = 1/αext = 1/23 — сопротивление теплообмену на наружной поверхности, αext принимается по таблице 14 [5] для наружных стен;
ΣRi = 0,094 + 0,287 + 0,023 — сумма термических сопротивлений всех слоев стены без слоя утеплителя, определенных с учетом коэффициентов теплопроводности материалов, принятых по графе А или Б (столбцы 8 и 9 таблицы Д1 СП 23-101-2004) в соответствии с влажностными условиями эксплуатации стены, м 2 ·°С/Вт
Толщина утеплителя равна (формула 5,7 [5]):
где: λут — коэффициент теплопроводности материала утеплителя, Вт/(м·°С).
Определение термического сопротивления стены из условия, что общая толщина утеплителя будет 250 мм (формула 5.8 [5]):
где: ΣRт,i — сумма термических сопротивлений всех слоев ограждения, в том числе и слоя утеплителя, принятой конструктивной толщины, м 2 ·°С/Вт.
Из полученного результата можно сделать вывод, что
R = 3,503м 2 × °С/Вт > Rтр0 = 3,214м 2 × °С/Вт → следовательно, толщина утеплителя подобрана правильно.
Влияние воздушной прослойки
В случае, когда в трехслойной кладке в качестве утеплителя применяются минеральная вата, стекловата или другой плитный утеплитель, необходимо устройство воздушной вентилируемой прослойки между наружной кладкой и утеплителем. Толщина этой прослойки должна составлять не менее 10 мм, а желательно 20-40 мм. Она необходима для того, чтобы осушать утеплитель, который намокает от конденсата.
Данная воздушная прослойка является не замкнутым пространством, поэтому в случае ее наличия в расчете необходимо учитывать требования п.9.1.2 СП 23-101-2004, а именно:
а) слои конструкции, расположенные между воздушной прослойкой и наружной поверхностью (в нашем случае — это декоративный кирпич (бессер)), в теплотехническом расчете не учитываются;
б) на поверхности конструкции, обращенной в сторону вентилируемой наружным воздухом прослойки, следует принимать коэффициент теплоотдачи αext = 10,8 Вт/(м°С).
Примечание: влияние воздушной прослойки учитывается, например, при теплотехническом расчете пластиковых стеклопакетов.
теплотехнический расчет тамбура витража
теплотехнический расчет тамбура витража
Теплотехнический расчет светопрозрачной конструкции в тамбурной зоне
Определение с wikipedia:
Та́мбур (фр. tambour «барабан») — проходное пространство между дверями, служащее для защиты от проникания горячего или слишком холодного воздуха, дыма и запахов при входе в здание, лестничную клетку или другие помещения. Створки дверей не являются обязательным элементом тамбура, существуют «открытые тамбуры».
СП 59.13330.2012 Доступность зданий и сооружений для маломобильных групп населения. Актуализированная редакция СНиП 35-01-2001.
На рисунке 1, 2 и 3 показаны требуемые размеры тамбура для людей с ограниченными возможностями.
Согласно СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» п.5 приведенное сопротивление теплопередачи наружных ограждений Ro, м2*С/Вт, должно приниматься не ниже нормируемых значений Ro reg, которые устанавливаются по таблице 3 данного СП в зависимости от градусо-суток отопительного периода.
Минимальные требования для входных дверей (жилые, лечебно-профилактические и детские учреждения, школы, интернаты, гостиницы и общежития)
Ro тр. = 0,6 м2*С/Вт.
Для жилых помещений, лечебно-профилактических и детских учреждений, школ, интернатов, гостиниц и общежитий: сюда можно отнести и бассейн (ФОК)
Получаем Ro тр. уточненное =( (2996/2000) * 0,15) + 0,5 = 0,72 м2*С/Вт — для входной группы тамбура
0,15 это 0,6-0,45 из таблицы 3 СП 50.13330.2012
0,5 из примечания для b, ГСОП до 6000 из таблицы 3 СП 50.13330.2012
Согласно СП 50.13330.2012 (СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» ), формула 2:
ГСОП — градусо-сутки отопительного периода, град. C*сут. Этот показатель рассчитывается по формуле:
Для Московской области, для тамбура :
ГСОП = (tвн — tот.пер.) * Zот.пер = (20 — (+6)) * 214 = 2996 град С.*сут.
tот.пер. — средняя температура отопительного периода, o.C = -3,1 (для Московской области (Дмитров — 3,1; Кашира -3,4); Москва -2,2 град.С.).
В нашем случаи будет +6.
Согласно свода правил СП 131.13330.2012 (СНиП 23-01-99 «Строительная климатология и геофизика»), таблица 3.1 колонка 11, 12.
Продолжительность, сут, и средняя температура воздуха, °С, периода со средней суточной температурой воздуха ≤ 8 град. С.
Zот.пер. — продолжительность отопительного периода, сут. = 214 суток
Согласно свода правил СП 131.13330.2012 (СНиП 23-01-99 «Строительная климатология и геофизика»), таблица 3.1 колонка 11, 12. (Дмитров — 216 суток; Кашира — 212 суток; Москва — 205 суток).
Необходимо также обратить на раздел (том) проектной документации «Мероприятия по обеспечению энергетической эффективности и требований оснащенности зданий приборами учета используемых энергетических ресурсов», если кратко, то том энергоэффективности.
Сопротивление теплопередачи R0 = b/λ (м2*С/Вт)
b — толщина утеплителя (м);
λ — расчетная теплопроводность (Вт/м*С)
Чем больше величина сопротивления теплопередачи R, тем эффективнее утеплитель и более энергосберегаемый дом.
Всегда должно выполняться условие R∑пр ≥ R∑min
R∑пр — приведенное соротивление теплопередаче ограждающих конструкций (м2*С/Вт)
R∑min — принимается по таблице 3 СП 50.13330.2012, смотри выше расчет,
будет 0,72 м2*С/Вт
0 Кельвин = -273,15 град С.; 283 К = 9,85 град С.; 298 К = 24,85 град С.
Для наружного утепления берем показания по СП 23-101-2004 приложение Е
Пример Венти Баттс, λ25=0,040 Вт/(м*К) для ;
R0 (утеплителя Венти Баттс)= 0,1 м /0,040 Вт/(м*К) = 2,5 (м2*С/Вт)
Согласно узла 1 получаем
λ= 0,032 — расчетная теплопроводность пеноплэкса (Вт/м*С)
Пеноплэкс является одним из наиболее экономичным способом энергосбережения.
Группа горючести Г4 по ГОСТ 30244-94 (сильногорючие)
Светопрозрачные ограждающие конструкции: все виды ограждающих конструкций, включая элементы заполнения светопроемов в наружных стенах, обладающие функцией пропускания видимого света.
Пеноплэкс необходимо применять только в цокольной части здания в связи с его сильногорючестью.
R0 (пеноплэкса) = 0,032 м / 0,032 (Вт/м*С) = 1 (м2*С/Вт) — приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций
1 ≥ 0,72 Условие выполняется
n — коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху и приведенный в таблице 3 ;
Температура на внутренней поверхности ограждения определяется по формуле согласно СНиП 23-02-2003 формула (4) «ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ»:
Согласно ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные», для помещений жилых зданий и общежитий
Период года — холодный
text или tнар — расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, °С, для всех зданий, кроме производственных зданий, предназначенных для сезонной эксплуатации, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92., будет -28
tвн или tint- температура внутреннего воздуха в помещении, град. C. = +6 (тепловая завеса в тамбуре)
Температура на внутренней поверхности ограждения:
τ int = +6 — (1*(+6-(-28))/(1*8.7)) = +2 град. С
Коэффициенты альфа(внутр) или по старому альфа (int) — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м*С) по СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий, принимаемый по таблице 4.
Расчетный температурный перепад Δtо
Расчетный температурный перепад дельта to °С, между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции не должен превышать нормируемых величин Δtn, °С,
установленных по СНиП 23-02-2003, и определяется по формуле:
Δtо = 1*(+6-(-28))/(1*8,7)) = 3,9 град С. ≤ 4 град С.
Влажностный режим помещений зданий в холодный период года в зависимости от относительной влажности и температуры внутреннего воздуха следует устанавливать по таблице СП 50.13330.2012. Смотри таблицу 6.
В нашем случаи, температура внутреннего воздуха тамбура +6 градусов.
Найдем точку росы относительно влажности воздуха в помещении:
режим нормальный, влажность свыше 60% до 75%
при относительной влажности 60% значение точки росы в градусах Цельсия будет -1,04 градуса.
Условие выполняется, точки росы на сэндвич панели не будет образовываться.
Утепление мансарды (утепление чердака). Часть 1: расчет толщины теплоизоляции.
Утепление мансарды (утепление чердака). Часть 1: расчет толщины теплоизоляции.
Не имеет принципиального различия, требуется ли вам утепление мансарды или утепление чердака, расчет толщины теплоизоляции будет одинаковый. Кроме того следует помнить, что при утеплении чердака или мансарды необходимо использовать не только теплоизоляционные материалы, но и гидроизоляцию и пароизоляцию, но об этом мы поговорим подробнее в других статьях нашего блога. А сейчас о том, как рассчитать необходимую толщину слоя теплоизоляции.
Перед тем как начинать какие-либо работы по утеплению крыши необходимо рассчитать требуемую толщину утеплителя. Для расчетов мы рекомендуем использовать, например, СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий. В первую очередь, вам потребуется рассчитать в соответствии с таблицей 3 значения требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций для вашего города проживания. Кстати обратите внимание, что в соответствии с данной таблицей вы можете рассчитать требуемое сопротивление теплопередачи для всех видов ограждающих конструкций, а не только для кровли.
В качестве примера давайте рассчитаем требуемое сопротивление теплопередаче стены, например, для города Пятигорска для жилого дома. Формула для расчета:
Rо тр = α х ГСОП + β,
Значения α и β смотрим таблице 3 для стен жилых зданий. Это 0,00035 и 1,4 соответственно.
ГСОП (градусо-сутки отопительного периода) считаем по формуле:
tв –расчетная температура внутреннего воздуха, 0 С, (для частного дома примите 24 0 С);
t8 — средняя температура периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8°С (смотрится в СП 131.13330.2012 Строительная климатология. Для Пятигорска это 0,2 0 С);
z8 — продолжительность (в сутках) периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8°С (смотрится также в СП 131.13330.2012 Строительная климатология. Для Пятигорска равняется 191).
ГСОП =(24 – 0,2) х 191 = 4545,8
Подставляем значение ГСОП в формулу для расчета требуемого сопротивления теплопередачи стены:
Rо тр = 0,00035 х 4545,8 + 1,4 = 2,99 (м 2 х 0 С)/Вт,
После этого, используя формулу Е.6 СП, рассчитайте условное сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции, подставив в нее значения толщины и теплопроводности вашего выбранного теплоизоляционного материала, а также других материалов, составляющих ограждающую конструкцию. Если полученное значение условного сопротивления теплопередачи оказалось ниже требуемого (в соответствии с таб. 3), то увеличьте толщину теплоизоляции или выберите другой материал, у которого значение теплопроводности ниже. Так подбирайте, пока значение условного сопротивления не станет выше требуемого. Это, конечно, не совсем точный расчет, так как он не учитывает теплотехническую неоднородность ограждающей конструкции. Другими словами, ваша ограждающая конструкция всегда имеет участки, где теплопотери выше, чем получились в расчете по формуле Е.6. Ввиду этого так подбирайте толщину и вид теплоизоляции, чтобы значение условного сопротивления имело некоторый запас по отношению к требуемому.
Поясним это на примере нашей условной стены жилого дома в г. Пятигорске. Для наглядности примем конструкцию стены в виде: кирпич силикатный + минераловатный утеплитель + кирпич силикатный.
Условное сопротивление теплопередачи стены считаем по формуле Е.6 СП:
где, αв — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м 2 х 0 С), принимаемый согласно таблице 4 СП 50.13330.2012;
αн — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м 2 х °С), принимаемый согласно таблице 6 СП 50.13330.2012;
Rs — термическое сопротивление слоя однородной части фрагмента, (м 2 х °С)/Вт. Сейчас мы очень подробно подставим все значения в формулу и вы увидите, что расчет крайне несложен.
Rо усл = 1/8,7 (таб. 4 СП 50.133330.2012) + 0,12 (толщина силикатного кирпича) / 0,76 (теплопроводность силикатного кирпича для условий эксплуатации А) + 0,1 (толщина минераловатного утеплителя) / 0,038 (теплопроводность утеплителя Роквул Кавити Баттс для условий эксплуатации А) + 0,12 (толщина силикатного кирпича) / 0,76 (теплопроводность силикатного кирпича для условий эксплуатации А) + 1/23 (таб. 6 СП 50.133330.2012).
Rо усл = 0,1149 + 0,1579 + 2,6316 + 0,1579 + 0,0435 = 3,1 м 2 х °С/Вт.
Как мы видим, полученное значение 3,1 м 2 х °С/Вт оказалось вы требуемого 2,99 м 2 х °С/Вт. Однако наша стена теплотехнически неоднородна и фактические теплопотери будут выше расчетных. Поэтому в данном случае мы рекомендовали бы увеличить толщину утеплителя до 110 мм вместо нынешних 100 мм.
Значение теплопроводности различных материалов вы можете посмотреть в том же СП 50.13330.2012 в Приложении Т таб. Т.1 Расчетные теплотехнические показатели строительных материалов и изделий. Обратите внимание, что там есть значения материалов в сухом состоянии и в условиях эксплуатации А и Б. Вот вам нужно это А или Б. Что такое условие эксплуатации А и Б, вы почитаете в СП, там нет ничего сложного.
Почему нужны расчеты? Потому что зачастую при строительстве «опытный» мастер говорит, тут достаточно, например, 50 мм минераловатного утеплителя, а расчеты говорят, что этого мало. Так называемый опыт мастера – это зачастую научный тык, который практически всегда ошибочен, мы рекомендуем всегда производить расчеты.
Если подбирая материалы для утепления мансарды или чердака, вы затрудняетесь правильно произвести расчет толщины теплоизоляции, обратитесь в компанию «Радуга Кровли». Мы будем рады подобрать вам теплоизоляционные материалы, а также произвести расчет эффективной толщины теплоизоляции для вашего конкретного объекта.
В ассортименте компании «Радуга Кровли» вы можете купить на КМВ (Минеральные Воды, Пятигорск, Железноводск, Кисловодск, Ессентуки, Георгиевск, Лермонтов) лучшие теплоизоляционные материалы: базальтовую (каменную) минеральную вату, стеклоштапельное волокно (стекловату), пенополистерол ТЕХНОПЛЕКС
ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ
- Виталий Гарбузов 3 лет назад Просмотров:
1 ООО «Сен-Гобен Строительная Продукция Рус» ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ СП «Тепловая защита зданий» 2017
2 Исходные данные Вид конструкции: Перекрытие — Чердачное Территория: Кемерово, Кемеровская область text Расчетная температура наружного воздуха: (обеспеченностью 0,92, СП т.3.1) tht Расчетная средняя температура отопительного периода: (со среднесуточной t 8 C, СП т.3.1) zht Продолжительность отопительного периода: (со среднесуточной t 8 C, СП т.3.1) Зона влажности: -39 С -8 С 227 сут сухая Назначение здания и помещения Здание: Жилые, Помещение: Жилая комната Коэффициент a: (СП , т.3) Коэффициент b: (СП , т.3) αint — Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности: (по СП , т.4) Нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции: (по СП , т.5) αext — Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности: (по СП , т.6) tint — Температура пребывания: (по ГОСТ ) ф — Относительная влажность воздуха: (по ГОСТ , СП т.3.1) Влажностный режим помещения: (СП т.1) Условия эксплуатации ограждающих конструкций: (СП т.2) Коэффициент однородности конструкции r: (по ГОСТ Р ) Коэффициент зависимости положения ограждающей конструкции n: СП ф.5.3) C C не более 60 % нормальный А 1 1
3 Структура конструкции Слой Толщина, мм Примечание 1 ВНУТРЕННЯЯ ПОДШИВКА Ориентированно-стружечная плита (OSB-2, OSB-3) 2 КОНТРРЕЙКА С ЗАМКНУТОЙ ВОЗДУШНОЙ ПРОСЛОЙКОЙ Замкнутая воздушная прослойка 3 ПАРОИЗОЛЯЦИОННАЯ МЕМБРАНА Пароизоляционная мембрана ISOVER VS 80 4 БАЛКИ ПЕРЕКРЫТИЯ И ТЕПЛОИЗИОЛЯЦИЯ ISOVER Профи 5 ЧЕРНОВОЕ ПОКРЫТИЕ Сосна и ель 9 λ = 0.13 Вт/(м С) μ = 0.01 мг / м ч Па λ = 0.3 Вт/(м С) μ = мг / м ч Па 200 λ = 0.04 Вт/(м С) μ = 0.55 мг / м ч Па 25 λ = 0.14 Вт/(м С) μ = 0.06 мг / м ч Па 6 Влаго-ветрозащитная мембрана ISOVER HB 10 λ = 0.3 Вт/(м С) μ = 0.1 мг / м ч Па Градусо-сутки отопительного периода: (СП ф.5.2) Нормируемое сопротивление теплопередаче: (СП ) Расчёт термических сопротивлений Ориентированно-стружечная плита (OSB-2, OSB-3), однородный слой, δ=9 мм, λ=0.13 Вт/(м С) Термическое сопротивление: Замкнутая воздушная прослойка, перекрёстный каркас, δ=30 мм, Rвозд=0.21 Вт/(м С), шаг каркаса Ks=600 мм, ширина элемента каркаса a=25 мм, коэффициент теплопроводности каркаса λk=0.14 Вт/(м С) Площадь поверхности, занимаемая каркасом: Площадь поверхности, занимаемая утеплителем: Термическое сопротивление:
4 Сосна и ель, однородный слой, δ=25 мм, λ=0.14 Вт/(м С) Термическое сопротивление: Расчёт ориентировочного термического сопротивления утеплителя Расчёт ориентировочной толщины слоя утеплителя из условия: где: λут = 0.04 Вт/(м С) — коэффициент теплопередачи утеплителя, λk = 0.14 Вт/(м С) — коэффициент теплопередачи каркаса, a = 50 мм — ширина элемента каркаса, Ks = 600 мм — шаг каркаса, Fут — площадь части поверхности, занимаемая утеплителем: Fк — площадь части поверхности, занимаемой каркасом:
5 С учётом кратности материалов, толщина теплоизоляционного слоя принимается равной δутк = 200 мм. Тогда приведённое сопротивление теплопередачи: Условие R0norm Rпр выполняется : Санитарно-гигиеническое требование Расчётный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции: Условие Δtн Δtп выполняется : Температуру внутренней поверхности — Tв, С, ограждающей конструкции (без теплопроводного включения), следует определять по формуле: Условие Тв tр выполняется : где tр — температура точки росы.
6 График распределения температур в сечении конструкции Температуру tx, С, ограждающей конструкции в плоскости, соответствующей границе слоя x, следует определять по формуле: где: x — номер слоя, x=0 — это внутреннее пространство, Ri — сопротивление теплопередачи слоя с номером i, в направлении от внутреннего пространства.
7 Точка 1: tint = 20 С — температура внутри помещения Точка 2: tx(0) = С — температура на внутренней границе слоя 1 — «Ориентированностружечная плита (OSB-2, OSB-3)» Точка 3: tx(1) = 17.8 С — температура на границе слоёв 1 — «Ориентированно-стружечная плита (OSB-2, OSB-3)» и 2 — «Замкнутая воздушная прослойка»
8 Точка 4: tx(2) = С — температура на границе слоёв 2 — «Замкнутая воздушная прослойка» и 4 — «ISOVER Профи» Точка 5: tx(3) = С — температура на границе слоёв 4 — «ISOVER Профи» и 5 — «Сосна и ель» Точка 6: tx(4) = С — температура на границе слоёв 5 — «Сосна и ель» и 6 — «Влаговетрозащитная мембрана ISOVER HB» Точка 7: text = -39 С — температура окружающей среды Определение плоскости максимального увлажнения (конденсации) Методика, базирующаяся на использовании метода безразмерных характеристик. Для каждого слоя многослойной конструкции вычисляется значение комплекса fi(tм.у.), характеризующего температуру в плоскости максимального увлажнения. слоя Слой конструкции Rni=δi/μi μi/λi Внутренняя поверхность ограждения Rint,vp = Ориентированно-стружечная плита (OSB-2, OSB-3) 2 Замкнутая воздушная прослойка / 0.01 = / 0.13 = Пароизоляционная мембрана / = / 0.3 = 0.
9 слоя Слой конструкции Rni=δi/μi μi/λi ISOVER VS ISOVER Профи 0.2 / 0.55 = / 0.04 = Сосна и ель / 0.06 = / 0.14 = Влаго-ветрозащитная мембрана ISOVER HB 0.01 / 0.1 = / 0.3 = Наружная поверхность ограждения Rext,vp = Rint,vp и Rext,vp — сопротивления влагообмену соответственно внутренней и наружной поверхности ограждения, (м2 ч Па / мг). Примечание: 1. Cопротивление паропроницанию замкнутых воздушных прослоек в ограждающих конструкциях следует принимать равным нулю независимо от расположения и толщины этих прослоек. 2. Cлои конструкции, расположенные между воздушной прослойкой, вентилируемой наружным воздухом, и наружной поверхностью ограждающей конструкции, не учитываются в расчете. Eв — парциальное давление насыщенного водяного пара, Па, при температуре воздуха от -40 до +45 C определяется по формуле: Для температуры tв = 20 C: eв — парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчётных температуре и относительной влажности воздуха в помещении, определяемое по формуле:
10 eн,отр — среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами, определяемое по СП : tн,отр — среднее значение температуры наружного воздуха периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами, определяемое по СП : μi/λi — отношение расчетных коэффициентов теплопроводности, Вт/(м2 x C), и паропроницаемости, мг/(м x ч x Па), материала соответствующего слоя, либо 0, если коэффициенты не заданы. Согласно СП табл. 11, при положительном fi(tм.у.) найдём tм.у. по формуле:
11 Расчёт температур на границах слоёв где Ri — сопротивление теплопередачи слоя i (либо 0, если слой не входит в теплотехнический расчёт), k — номер слоя, для которого вычисляется температура.
12 Сводная таблица tм.у. и τср k Составляется таблица, содержащая для каждого слоя tм.у. и вычисленные выше температуры на границах слоя (при средней температуре наружного воздуха периода с отрицательными среднемесячными температурами): слоя Слой конструкции τср k, C tм.у., C 0 Ориентированно-стружечная плита (OSB-2, OSB-3) Пароизоляционная мембрана ISOVER VS ISOVER Профи Сосна и ель Влаго-ветрозащитная мембрана ISOVER HB Определение плоскости максимального увлажнения Как видно из таблицы, нашлись пары соседних слоёв, где для более холодного слоя выполняется условие tм.у. > max(τср) и для более тёплого tм.у. 13 Z Zзима Zвесна-осень Zлето среднее арифметическое Для всех вероятных зон конденсации проводится расчёт. Расчёт для плоскости,расположенной на границе слоёв 5. Сосна и ель и 4. ISOVER Профи. Z Zзима Zвесна-осень Zлето температура в зоне конденсации Па парциальное давление насыщенного водяного пара Температура в зоне конденсации: где: Rк — сопротивление теплопередаче на участке от внутренней поверхности до плоскости конденсации. Eв — парциальное давление насыщенного водяного пара, Па, при температуре воздуха от -40 до +45 C определяется по формуле: Зима Осень-весна
14 Лето При определении парциального давления для летнего периода, температуру в плоскости максимального увлажнения следует принимать не ниже средней температуры наружного воздуха летнего периода. E — парциальное давление насыщенного водяного пара в плоскости максимального увлажнения за годовой период эксплуатации, Па, определяемое по формуле: Сопротивление паропроницанию Rп, (м2 ч Па)/мг, ограждающей конструкции в пределах от внутренней поверхности до плоскости максимального увлажнения: Данное значение должно быть больше каждого из следующих двух значений: Требуемое сопротивление паропроницанию R1,птр, (м2 ч Па)/мг, из условия недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период эксплуатации: Средняя упругость водяного пара за годовой период (по СП табл. 7.1):
15 eв — парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчётных температуре и относительной влажности воздуха в помещении, определяемое по формуле: Rп,н — сопротивление паропроницанию, (м2 ч Па)/мг, части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью ограждающей конструкции и плоскостью максимального увлажнения: Условие выполняется: Rп > R1,птр ( > ) Требуемое сопротивление паропроницанию, R2,птр, (м2 ч Па)/мг, из условия ограничения накопления влаги за период с отрицательными температурами: δw1,δw2 — половины толщин слоёв, граничащих с плоскостью конденсации, Δw1,Δw2 — соответственно, предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в материале данных слоёв. z0 = продолжительность периода влагонакопления, сут, принимаемая равной периоду с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха по СП ; Температура в плоскости возможной конденсации для этого периода:
16 Средняя упругость водяного пара за период с отрицательными среднемесячными температурами (по СП табл. 7.1) E0 — парциальное давление насыщенного водяного пара в плоскости максимального увлажнения, Па, определяемое при средней температуре наружного воздуха периода влагонакопления z0; Условие выполняется: Rп > R2,птр ( > ) Конструкция не требует дополнительных мер по защите от переувлажнения. Вывод Конструкция рассчитана с учётом требований СП «Тепловая защита зданий» и СП «Строительная климатология». Толщина теплоизоляционного слоя ISOVER Профи равна 200 мм. В соответствии с расчётом: Конструкция удовлетворяет требованию по тепловой защите. Конструкция удовлетворяет санитарно-гигиеническому требованию. Конструкция не требует дополнительных мер по защите от переувлажнения.
