Doorsdealer.ru

Строй журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как сделать теплотехнический расчет наружной стены кирпич

Поговорка гласит: мой дом – моя крепость. Чтобы чувствовать себя в доме защищенно, нужно позаботиться о прочном фундаменте, о надежной крыше над головой и о теплых стенах. А какой толщины должна быть стена дома и утеплитель, чтобы враг в виде холода не проник в вашу крепость? Об этом мы сейчас и расскажем на примере теплотехнического расчета наружной стены дома из бруса с облицовкой в виде кирпича и минераловатным утеплителем.

У нас вы можете заказать строительство дома из бревна или бруса под ключ.

Подставляя свои исходные данные в расчет, вы сможете самостоятельно произвести все необходимые вычисления и сделать выводы о том, насколько эффективен будет предполагаемый вами способ утепления.

Расчет мы будем производить с учетом требований СП 50.13330.2012, СП 131.13330.2012, СП 23-101-2004.

Итак, что мы имеем:

  • район строительства: Москва
  • относительная влажность воздуха внутри дома (φв) – 55%
  • оптимальная температура воздуха внутри дома (tв) – 20 °C

Открываем СП 50.13330.2012 (табл.1) и видим, что при таких исходных данных влажностный режим помещения считается нормальным.

Далее определяем по формуле из этого документа Rотр – базовое значение сопротивления теплопередаче:

Для наружных стен жилого дома коэффициент а (по табл.3 СП 50.13330.2012) равен 0,00035, коэффициент b равен 1,4.

ГСОП – градусо-сутки отопительного периода вычисляем по формуле:

Согласно исходным данным, tв = 20 °С

tот – средняя температура наружного воздуха (СП131.13330.2012, табл.1) для периода с температурой не выше 8 °С.

zот – продолжительность отопительного периода в сутках (СП131.13330.2012, табл.1) для периода с температурой не выше 8 °С.

Получаем ГСОП = (20-(-2.2))*205 = 4551 °С·сут

Подставляем все данные в формулу определения Roтр

Мы получили нормируемое значение сопротивления теплопередаче стен.

Теперь вычисляем значение Rфакт для конкретной стены. Оно должно быть равно этому значению или превышать его (Rфакт > Rнорм).

Записываем слои «пирога» с толщиной каждого слоя (δ) и с коэффициентом его теплопроводности (λ):

  1. кирпичная кладка (δ1=0.12м, λ1=0.58Вт/м°С);
  2. воздушная прослойка 3 см (δ2=0.03м, λ2=0.16Вт/м°С);
  3. минераловатный утеплитель (δ3=0,07, λ3=0.04Вт/м°С);
  4. деревянный брус (δ4=0.18м, λ4=0.18Вт/м°С);
  5. слой штукатурки 2 см (δ5=0.02м, λ5=0.21Вт/м°С).

Чтобы определить условное сопротивление теплопередаче, подставляем данные в формулу (СП 50.13330.2012):

Rint=1/aint, где аint — коэффициент теплоотдачи для наружных стен, по СП 50.13330.2012 (табл.4) он равен 8,7 Вт/м²°С

Rext =1/аext — коэффициент теплоотдачи для наружных стен в зимний период, по СП 50.13330.2012 (табл.6) он равен 23 Вт/м²°С

Rn=R1+R2+R3+R4+R5 (сумма всех слоев «пирога») =δ1/λ1+δ2/λ2+δ3/λ3+δ4/λ4+δ5/λ5

Подставляем все данные в формулу и считаем:

Фактическое сопротивление теплопередаче определяем по формуле:

Rфакт=Rусл *k, где k – коэффициент теплотехнической однородности наружной стены

В результате получаем:

Поскольку полученная величина сопротивления теплопередаче больше, чем требуемая (3.13>2.99), значит стена с предполагаемым «пирогом» и толщиной утеплителя в 7 см полностью соответствуют требованиям по теплопередаче.

Такой пример теплотехнического расчета наружной стены позволяет определить и общую толщину ограждающей конструкции: δ1+δ2+δ3+δ4+δ5=12+3+7+18+2=42 см

1-кирпичная кладка; 2-воздушная прослойка; 3-минераловатный утеплитель; 4-деревянный брус; 5-слой штукатурки;

Теплотехнический расчет наружной стены онлайн-калькулятор

Если все эти формулы для вас темный лес, то можно воспользоваться онлайн-калькулятором. Выбрав исходные данные (город, температурный режим, влажность, конструкция стены) и подставив их в вычислительную программу, вы получите итоговый результат теплоизоляции ограждающих конструкций. Теплотехнический расчет наружной стены онлайн-калькулятор сделать просто, скопируйте ссылку в свой браузер http://rascheta.net/

Надеемся, изучение данной статьи было для вас полезным, и теперь вы сможете сами произвести теплотехнический расчет, онлайн-калькулятор вам в этом поможет. Делитесь ссылкой на статью со своими друзьями в социальных сетях, рассказывайте блоге и пишите комментарии. А также вступайте в нашу группу В Контакте.

Читать еще:  Фиолетовая кухня стены кирпич

Уважаемые заказчики!

На всю продукцию компании предоставляется гарантия 5 лет.

Приём заказов и запись на консультацию осуществляется:
ПН-ПТ: с 9:00 до 21:00
СБ: с 10.00 до 18.00
ВС: выходной день

Телефон: +7 (919)-194-66-66

2.2 Расчетные характеристики климата района строительства и микроклимата здания.

Средняя температура наиболее холодной пятидневки t н =-34 °С.
Средняя температура отопительного периода t ht = -6,5 °С.
Продолжительность отопительного периода z ht = 218 сут.
Характеристики микроклимата помещения берутся по СНиП 23-02-2003.
Температура внутреннего воздуха t int = 20 °С по [14]
Относительная влажность внутреннего воздуха φ в = 55%.
Градусо-сутки отопительного периода по СНиП 23-02-2003 D d = (t int — t ht )∙
z ht = (20°С + 6,5°С)∙218 сут =5777 °С∙сут.

Теплотехнический расчет.

Приступаем непосредственно к теплотехническому расчету, а именно — нам необходимо подобрать толщину 2-го слоя (утеплителя) исходя из условий места строительства.
В первую очередь — определяем норму тепловой защиты из условий соблюдения санитарных норм.
Согласно формулы 3 из СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» рассчитывается нормативное (или другими словами максимально допустимое) сопротивление теплопередачи, формула выгладит так:

где:
n = 1 — коэффициент, принятый по таблице 6, из СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» для наружной стены (впрочем, в последнем актуализированном СП данный коэффициент упразднили!);

tint = 20°С — оптимальная температура в помещении, из исходных данных;

text = -30°С — температура наиболее холодной пятидневки, значение из исходных данных;

Δtn = 4°С — данный показатель принимается по таблице 5, из СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» он нормирует температурный перепад между температурой воздуха внутри помещения и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции (стены);

αint = 8,7 Вт/(м2×°С) — коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимается по таблице 7 из СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» для наружных стен.

Выполняем расчет:

получили сопротивление теплопередачи из санитарных норм Rreq = 1.437 м2*℃/Вт;

Во вторую очередь, определяем сопротивление теплопередачи из условий энергосбережения.

Определяем градусо-сутки отопительного периода, для этого воспользуемся формулой, согласно пункта 5.3 в СНиП 23-02-2003″Тепловая защита зданий»:

Dd = (tint — tht)zht = (20 + 4,0)*214 = 5136°С×сут

Примечание: градусо-сутки ещё имеют сокращенное обозначение — ГСОП.

Далее, согласно СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» в зависимости от градусо-суток района строительства, рассчитываем нормативное значение приведенного сопротивления теплопередаче по формуле:

Rreq= a*Dd + b = 0,00035 × 5136 + 1,4 = 3,1976м2×°С/Вт,

где: Dd — градусо-сутки отопительного периода в г. Муром,

a и b — коэффициенты, принимаемые по таблице 4, столбец 3, СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» для стен жилого здания.
таким образом, мы получили второе значение сопротивления теплопередачи исходя из энергоэффективности Rreq = 3,198 м2*℃/Вт;

Для дальнейшего расчета стены, мы принимаем наибольшее значение из двух рассчитанных нами показателей Rreq (1,437 и 3,198), и обозначим его как Rтреб = 3,198 м2*℃/Вт;

Определение толщины утеплителя

Для каждого слоя нашей многослойной стены необходимо рассчитать термическое сопротивление по формуле:

где:
δi- толщина слоя, мм;
λi — расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя Вт/(м × °С).

Рассчитываем термическое сопротивление для каждого слоя
1 слой (газобетонные блоки): R1 = 0,4/0,29 = 0,116 м2×°С/Вт.
3 слой (облицовочный силикатный кирпич): R3 = 0,12/0,87 = 0,104 м2×°С/Вт.
4 слой (штукатурка): R4 = 0,02/0,87 = 0,023 м2×°С/Вт.

Определение минимально допустимого (требуемого) термического сопротивления теплоизоляционного материала:

Rint = 1/αint = 1/8,7 — сопротивление теплообмену на внутренней поверхности;

Rext = 1/αext = 1/23 — сопротивление теплообмену на наружной поверхности,

αext принимается по таблице 14 [5] для наружных стен;

ΣRi = 0,116 + 0,104 + 0,023 — сумма термических сопротивлений всех слоев стены без слоя утеплителя, определенных с учетом коэффициентов теплопроводности материалов, принятых по графе А или Б (столбцы 8 и 9 таблицы Д1 СП 23-101-2004) в соответствии с влажностными условиями эксплуатации стены, м2·°С/Вт

Читать еще:  Как установить настенный фен

Толщина утеплителя равна:

где: λут — коэффициент теплопроводности материала утеплителя, Вт/(м·°С).

Определение термического сопротивления стены из условия, что общая толщина утеплителя будет 250 мм:

где: ΣRт,i — сумма термических сопротивлений всех слоев ограждения, в том числе и слоя утеплителя, принятой конструктивной толщины, м2·°С/Вт.

Из полученного результата можно сделать вывод, что

R0 = 3,343м2×°С/Вт > Rтр0 = 3,198м2×°С/Вт → следовательно, толщина утеплителя подобрана правильно.

Вот мы и выполнили теплотехнический расчет стены и нам известны толщины всех слоёв, входящих в её состав. Для того, чтобы долго не разбираться с нормативной документацией и самому считать на калькуляторе все эти сложные формулы, можно воспользоваться калькулятором «Теплотехнический расчет стены», где Вам достаточно просто выбрать исходные данные, а сам расчет произведется автоматически.

Как правильно выполнить теплотехнический расчет стены? Какую выбрать толщину утеплителя и стен? Как сделать дом теплым? Ответить на эти вопросы нам поможет теплотехнический расчет стены.

Каждый строительный материал обладает свойством проводить тепло. Измеряется это свойство с помощью коэффициента теплопроводности. В описании характеристик строительных материалов, Вы вероятно сталкивались с этим понятием. Также коэффициент теплопроводности можно посмотреть в СП 23-101-2004.

Теплотехнический расчет на самом деле выполнить не сложно, и чтобы не утомлять Вас кучей формул из СНиПов, давайте сначала разберем основу, а потом детально проведем теплотехнический расчет по всем требованиям. В основе теплотехнического расчета лежит три показателя.

  1. λ-Коэффициент теплопроводности материала. Указан в характеристиках материалов и СП 23-101-2004 в приложение Д.
  2. Rо тр-Требуемое сопротивление теплопередачи. Определяется с помощью СНиПов.
  3. δ-Толщина слоя материала. Выбираем с помощью расчета.

Основа теплотехнического расчета заключается в том, чтобы сумма сопротивлений теплопередачи каждого материала, из которого состоит стена, была больше требуемого сопротивления теплопередачи. В каждом регионе, из-за разных погодных условий, а также из-за соответствующих групп зданий, требуемое сопротивление теплоотдачи разное и поэтому его надо определить по ряду формул с помощью СНиП. В Белгородской области оно равно — Rо тр -=2,864м 2 С∙сут. В Вашем регионе его можно рассчитать с помощью примера рассмотренного ниже.

Возьмем для примера стену рассмотренную в статье «Из чего построить дом»

Конструкции этой стены состоит из газосиликатного блока, утеплителя на базальтовой основе и облицовочного кирпича. Для расчета нам необходимо знать коэффициент теплопроводности этих материалов их мы можем посмотреть в СП 23-101-2004 в приложение Д.

Газосиликатный блок ρ=600 кг/м³ λ=0,14 Вт/(м °С)

Утеплитель ρ=50 кг/м³ λ=0,035 Вт/(м °С)

Кирпичная кладка из пустотелого кирпича ρ=1300 кг/м³ λ=0,41 Вт/(м °С)

Уравнение общего сопротивления теплопередаче конструкции стены имеет вид:

где αв=8,7 Вт/(м²∙°С) – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций по таблице 7 (СНиП 23-02-2003) ;

αн=23 Вт/(м²∙°С) – коэффициент теплоотдачи для зимних условий наружной поверхности ограждающих конструкций (СНиП 23-02-2003);

δ – толщина слоя, м;

λ – расчётный коэффициент теплопроводности материала слоя конструкции.

Из расчета мы видим, что сопротивление теплопередачи данной стены на порядок выше требуемого сопротивления. Это означает, что дом будет достаточно теплым и потери тепла будут крайне низкими, что несомненно отобразиться на расходе газа используемого на отопление.

Пример расчета требуемого сопротивления теплопередачи жилого дома расположенного в Белгородской области.

Определение условий эксплуатации конструкции.

В соответствии с действующими нормами принимаем температуру внутреннего воздуха tв=20°С и относительную влажность воздуха в пределах φ=50…60%. Определяем условия эксплуатации конструкции. Город Белгород относится к третей зоне влажности-сухая. Режим помещения нормальный. По таблице 2 (СНиП 23-02-2003) условия эксплуатации при нормальном влажностном режиме помещений и сухой климатической зоне влажности — А.

Читать еще:  Как правильно установить электрокамин настенный

Расчёт нормы тепловой защиты по санитарно-гигиеническим и комфортным условиям.

где n=1 — корректирующий множитель по таблице 6 (СНиП 23-02-2003)

tн= –23°С – расчётная температура наружного воздуха, равная температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 ( СНиП 23-01-99 );

tв= 20°С – расчётная средняя температура внутреннего воздуха;

Δt н =4,0°С – нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции для наружных стен жилых зданий принимаемый по таблице 5 (СНиП 23-02-2003).

αв=8,7 Вт/(м²∙°С) – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций по таблице 7 (СНиП 23-02-2003);

Расчет нормы тепловой защиты по условию энергосбережения.

где tот.пер.= –1,9°С – средняя температура периода со средней суточной температурой воздуха Rоэ=aDd+b

где Dd— градусо-сутки отопительного периода, °С·сут, для конкретного пункта;

а,b-коэффициенты, значения которых принимаем по данным таблицы для соответствующих групп зданий.

Rоэ=0,00035∙4182,9+1,4=2,864 м 2 С∙сут,

Полученное по таблице значение Rоэ =2,864 больше рассчитанного по формуле Rос=1,235 и принимается для дальнейших расчётов.

В ходе расчета мы получили Rо тр -Требуемое сопротивление теплопередачи=2,864 м 2 С∙сут

Скачать необходимые нормативные документы для расчета.

СНиП 23-02-2003 — Тепловая защита зданий (взамен СНиП II-3-79*)

СП 23-101-2004 — Проектирование тепловой защиты зданий.

Градусосутки отопительного периода [3] ГСОП = (t в — t от ) * Z от = °C сут/год
Коэффициент теплотехнической однородности навесного фасада [5] r =

Требуемые сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции [3]

R тр1 = a * ГСОП + b = м2 °C/Вт

R тр2 =t в — t н= м2 °C/Вт
t дн * 8,7

Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции [2, 5]

R r =t 1+t 12+t 13+t 2+t 3+t 32+1+1= м2 °C/Вт
λ 1λ 12λ 13λ 2λ 3λ 3210,88,7

R r = м2 °C/Вт R tr = м2 °C/Вт

При выполнении теплотехнического расчета, важно придерживаться правильной последовательности.

  1. Первый шаг проектирования – это определение характеристик стены, экранов, отверстий.
  2. После этого уже можно заняться теплотехническим расчетом наружных стен с экраном. На этом этапе вы должны определить требуемую толщину теплоизоляции, основываясь на правилах СНиП и МГСН.
  3. После расчета воздухообмена, производится вычисление влагообмена.

Если формулы выявили, что экранируемые стены соответствуют нормам, значит, расчет верный и проектирование завершаем. Если же нет, то нужно привести конструкцию в соответствие с требованиями, путем замены используемых материалов.

Нормативные акты

Как мы и говорили вначале, основные нормативные требования проектирования изложены в СНиП II-3-79 и МГСН 2.01-99. Критерии для оценивания систем являются показатели санитарных и гигиенических условий, уровень комфорта, а также условия энергосбережения.

Влияние воздушного зазора на теплозащитные характеристики

Теплотехник должен учитывать воздушную прослойку, которая обязательно оставляется для плитного материала утеплителя таких, как минвата и т.п. При их монтаже оставляется зазор, чтобы материал мог проветриваться от образуемого во время эксплуатации конденсата, обычно это расстояние равно 20-40мм. Она не относится к замкнутым пространствам, что требует учитывать нижеописанные моменты:

  • Слои сооружения, которые находятся между зазором и внешней стеной, когда делается теплотехнические вычисления, этот фактор не принимают во внимание;
  • На основании постройки со стороны, смотрящей на сторону подвергающуюся вентиляции прослойкой, учитывают коэффициент теплоотдачи.

Данный зазор принимают во внимание, например, когда проводят вычисление для пластиковых стеклопакетов.

Проведение теплотехнических вычислений может существенно сэкономить бюджет, за счет получения оптимального тепла, используя меньшее количество энергии. Но при этом необходимо учитывать много факторов, разбираться в нормативных документах, лучшим вариантом будет обращения за расчетами к профессионалам.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector