Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций — Википедия

Как узнать сопротивление теплопередаче строительного материала? На что следует обратить внимание при выборе материалов для ограждающих конструкций.

Единицы измерения[править | править код]

В Международной системе единиц (СИ) сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции измеряется разностью температуры в кельвинах (либо в градусах Цельсия) у поверхностей этой конструкции, требуемой для переноса 1 Вт мощности энергии через 1 м2 площади конструкции (м2·K/Вт или м2·°C/Вт).

Для какой части здания производится расчёт?

Плоская кровля (железобетон)

Плоская кровля (профлист)

Каркасная

Штукатурный фасад

Многослойная

Навесной вентилируемый фасад

Над холодным подвалом, сообщающимся с наружным воздухом

Над неотапливаемым подвалом со световыми проёмами в стенах

Над неотапливаемым подвалом без световых проёмах в стенах, расположенное выше уровня земли

Над неотапливаемым подвалом без световых проёмах в стенах, расположенное ниже уровня земли

Над холодными подпольями без ограждающих стенок

Над холодными подпольями c ограждающими стенками

Расчет радиаторов отопления

Расчетать количество секций радиатора, необходимого для отопления любого помещения. Расчет радиаторов отопления
  

Применение понятий в строительстве

Для того чтобы определить теплоизоляционные свойства того или иного строительного материала, используют коэффициент сопротивления теплопередаче. Его значение для различных материалов дается практически во всех строительных справочниках.

Так как большинство современных зданий имеет многослойную структуру стен, состоящую из нескольких слоев различных материалов (внешняя штукатурка, утеплитель, стена, внутренняя штукатурка), то вводится такое понятие, как приведенное сопротивление теплопередаче. Оно рассчитывается так же, но в расчетах берется однородный аналог многослойной стены, пропускающий то же количество тепла за определенное время и при одинаковой разности температур внутри помещения и снаружи.

Приведенное сопротивление теплопередаче

Приведенное сопротивление рассчитывается не на 1 м кв., а на всю конструкцию или какую-то ее часть. Оно обобщает показатель теплопроводности всех материалов стены.

Расчёт[править | править код]

Термическое сопротивление отдельного слоя ограждающей конструкции или однородного ограждения[1] R = δ λ {displaystyle R={frac {delta }{lambda }}} {displaystyle R={frac {delta }{lambda }}}, где δ — толщина слоя материала (м), λ — коэффициент теплопроводности материала[2] (Вт/[м·°С]).Чем больше полученное значение R, тем выше теплозащитные свойства слоя материала. Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции равно сумме термических сопротивлений слоев из однородных материалов, составляющих эту конструкцию.

Для примера рассчитаем теплопотери помещения верхнего этажа дома через крышу. Примем температуру внутреннего воздуха +20°С , а наружного −10°С. Таким образом, температурный перепад составит 30°С (или 30 К). Если, например, потолок комнаты со стороны крыши изолирован стекловатой с низкой плотностью толщиной 150 мм, то сопротивление теплопередачи крыши составит около R=2,5 кв.м*град/Вт. При таких значениях температурного перепада и сопротивления теплопередаче, теплопотери через один квадратный метр крыши равны: 30 / 2,5 = 12 Вт/кв.м. При площади потолка комнаты 16 м2 мощность оттока тепла только через потолок составит 12*16=192 Вт.

Согласно «СНиП 1954» R многослойных ограждений = Rв + R1 + R2 + … + Rн, где Rв — сопротивление теплопереходу у внутренней поверхности ограждения, R1 и R2 — термические сопротивления отдельных слоёв ограждения, Rн — сопротивление теплопереходу у наружной поверхности ограждения[1].

Где находится здание?

Нормируемое сопротивление теплопередаче (R0norm)

Расчётная температура наружного воздуха (t

ext

):

(обеспеченностью 0,92, СП 131.13330.2018 т.3.1)

outside_temp_icon_.png

Расчётная средняя температура отопительного периода (t

ht

):

(со среднесуточной t ≤ 8 °C, СП 131.13330.2018 т.3.1)

otop_period_small_.png

Продолжительность отопительного периода (z

ht

):

(со среднесуточной t ≤ 8 °C, СП 131.13330.2018 т.3.1)

calendar_icon_.png

Зона влажности:

vlazhost_icon_.png

нормальная

Теплопроводность некоторых материалов[править | править код]

Материал В сухом состоянии
(нулевая влажность)
λ, Вт/м·°C
При влажности в условиях эксплуатации «Б»
λ, Вт/м·°C
Влажность
%[3]
Кладка из полнотелого керамического кирпича на цементно-песчаном растворе 0,56 0,81 2
Кладка из полнотелого силикатного кирпича на цементно-песчаном растворе 0,7 0,87 4
Сосна и ель поперёк волокон 0,09 0,18 20
Фанера клееная 0,12 0,18 13
Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные плотностью 200 кг/м3 0,06 0,08 12
Опилки древесные 0,09 Вт/м·°C
(0,08 ккал/м·час·°C[4])
(средняя влажность в наружных ограждениях)
Листы гипсовые обшивочные (сухая штукатурка) плотностью 800 кг/м3 0,15 0,21 6
Плиты минераловатные из каменного волокна плотностью 180 кг/м3 0,038 0,048 5
Плиты из пенополистирола плотностью до 10 кг/м3 0,049 0,059 10

Тепловое сопротивление окон

В воздухе частицы, которые участвуют в теплообмене, находятся на значительном расстоянии друг от друга, а следовательно, изолированный в герметичном пространстве воздух является лучшим утеплителем. Поэтому все деревянные окна раньше делались с двумя рядами створок. Благодаря воздушной прослойке между рамами сопротивление теплопередаче окон повышается. Этот же принцип применяется для входных дверей в частном доме. Для создания подобной воздушной прослойки ставят две двери на некотором расстоянии друг от друга или делают предбанник.

Такой принцип остался и в современных пластиковых окнах. Единственное отличие – высокое сопротивление теплопередачи стеклопакетов достигается не за счет воздушной прослойки, а за счет герметичных стеклянных камер, из которых откачан воздух. В таких камерах воздух разряжен и практически нет частиц, а значит, и передавать температуру нечему. Поэтому теплоизоляционные свойства современных стеклопакетов намного выше, чем у старых деревянных окон. Тепловое сопротивление такого стеклопакета – 0,4 (м2*°C)/Вт.

Сопротивление теплопередаче окон

Современные входные двери для частных домов имеют многослойную структуру с одним или несколькими слоями утеплителей. К тому же дополнительное теплосопротивление дает установка резиновых или силиконовых уплотнителей. Благодаря этому дверь становится практически герметичной и установка второй не требуется.

См. также[править | править код]

  • Тепловая инерция
  • Теплопроводность

См. также

  • Тепловая инерция
  • Теплопроводность

Структура теплоизолирующей конструкции

Недавно вы изменили тип конструкции. Хотите ли вы загрузить типовой пример для него?
info_icon_.png  Чтобы поменять местами слои, просто потяните слой вверх или вниз.
 Чтобы редактировать слой, нажмите на кнопку с изображением карандаша.

Расчет температурного поля ограждающих конструкций

СПРасчет температурного поля ограждающих конструкций 50.13330.2012 предусматривает также расчет  температурного поля неоднородных ограждающих конструкций. Целью является, в частности, определение температуры внутренней поверхности стены, потолка, откосов. В соответствии с СП 50.13330.2012 температура внутренней поверхности не должна быть ниже точки росы, определяемой по таблице. Лучше, если она будет выше на 1-2 °C, чтобы компенсировать возможную погрешность расчетной модели.
В первую очередь необходимо проверять расчетом неоднородные участки (углы стен, откосы, и. т. д.)
Линия точек росы отображается красным цветом на рисунке слева


 В программе СИНС значительно упростился расчет температурного поля по сравнению с предыдущей программой РОК. Теперь геометрическая модель создается средствами AUTOCAD. Каждая область материала моделируется областью штриховки. Геометрическая модель сохраняется в файле DXF и затем импортируется в СИНС.
Пользователю остается только определить граничные условия (внешняя граница, внутренняя, нулевой тепловой поток и заданная температура), а также выбрать материал для каждой области.

После выполнения расчета проставляются температурные маркеры. Программа формирует также отчет о расчете температурного поля для представления в Госэкспертизу.

Пользователь может изменить размер расчетной сетки или задать количество изотерм.

После подготовки модели пользователь выполняет расчет. Результаты выводятся в виде изолиний температур. Красная линия является линией росы.

Таблица теплового сопротивления строительных материалов

Всю необходимую информацию для индивидуальных расчетов конкретных построек дает представленная ниже таблица сопротивления теплопередаче. Образец расчетов, приведенный выше, в совокупности с данными таблицы может также использоваться и для оценки потери тепловой энергии. Для этого используют формулу Q = S * T / R, где S – площадь ограждающей конструкции, а T – разность температур на улице и в помещении. В таблице приведены данные для стены толщиной 1 метр.

Материал R, (м2 * °C)/Вт
Железобетон 0,58
Керамзитобетонные блоки 1,5-5,9
Керамический кирпич 1,8
Силикатный кирпич 1,4
Газобетонные блоки 3,4-12,29
Сосна 5,6
Минеральная вата 14,3-20,8
Пенополистирол 20-32,3
Экструдированный пенополистирол 27,8
Пенополиуретан 24,4-50

Результаты расчёта

Расчёт завершён! Чтобы выполнить другой расчёт, измените входные данные.

Расчёт приведённого сопротивления теплопередачи

График распределения температур в сечении конструкции

Расчёт санитарно-гигиенического требования

Расчёт защиты от переувлажнения ограждающей конструкции

Создание документа может занять несколько минут. Ваш документ будет скоро загружен. Пожалуйста, подождите.

Не все исходные данные соответствуют стандартам. Пожалуйста проверьте исходные данные на наличие ошибок.

Нюансы применения утеплителей

Если сопротивление теплопередачи стены недостаточно для данного региона, то в качестве дополнительной меры могут применяться утеплители. Утепление стен, как правило, производится снаружи, но при необходимости может применяться и по внутренней части несущих стен.

На сегодняшний день существует множество различных утеплителей, среди которых наибольшей популярностью пользуются:

  • Минеральная вата.
  • Пенополиуретан.
  • Пенополистирол.
  • Экструдированный пенополистирол.
  • Пеностекло и др.

Все они имеют очень низкий коэффициент теплопроводности, поэтому для утепления большинства стен толщины в 5-10 мм, как правило, достаточно. Но при этом следует учесть такой фактор, как паропроницаемость утеплителя и материала стен. По правилам, этот показатель должен возрастать наружу. Поэтому утепление стен из газобетона или пенобетона возможно только с помощью минеральной ваты. Остальные утеплители могут применяться для таких стен, если делается специальный вентиляционный зазор между стеной и утеплителем.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...