close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

3189 danilovam. e. danilovv. i. stanevichv. t.kudrishovab. ch. demeshko i. v energosberegayushie konstrukcii stenovih ograjdeniy

код для вставкиСкачать
Министерство образования и науки Республики Казахстан
Павлодарский государственный университет
им. С. Торайгырова
ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ
КОНСТРУЦИИ
СТЕНОВЫХ ОГРАЖДЕНИЙ
Павлодар
Министерство образования и науки Республики Казахстан
Павлодарский государственный университет
им. С. Торайгырова
Архитектурно-строительный факультет
Кафедра «Промышленное, гражданское и транспортное
строительство»
ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ
КОНСТРУЦИИ
СТЕНОВЫХ ОГРАЖДЕНИЙ
Учебно-методическое пособие для студентов специальностей
5В072900 – «Строительство», 5В073000 – «Производство
строительных материалов, изделий и конструкций»
Павлодар
Кереку
2015
УДК 692.23(07)
ББК 38.43я7
Э65
Рекомендовано к изданию учебно-методическим советом
Павлодарского государственного университета
им. С. Торайгырова
Рецензенты:
Д. С. Свидерская – кандидат технических наук, доцент
Инновационного евразийского университета;
В. А. Козионов – кандидат технических наук, профессор
Павлодарского государственного университета имени С. Торайгырова.
Составители: М. Э. Данилова, В. И. Данилов, В. Т. Станевич,
Б. Ч. Кудрышова, И. В. Демешко
Э65 Энергосберегающие конструкции стеновых ограждений : Учебнометодическое пособие для студентов специальностей 5В072900 –
«Строительство», 5В073000 – «Производство строительных
материалов, изделий и конструкций» / сост. М. Э. Данилова,
В. И. Данилов, В. Т. Станевич, Б. Ч. Кудрышова, И. В. Демешко. –
Павлодар : Кереку, 2015. – 90 с.
В
учебно-методическом
пособии
рассматриваются
и
анализируются свойства новых ограждающих конструкций
многоэтажных зданий. Анализ проводится в основном с точки зрения
теплофизики и, прежде всего – теплозащиты. Работа касается также и
методических
аспектов
проектирования
рассматриваемых
ограждающих конструкций современных зданий для достижения ими
требуемых эксплуатационных свойств.
УДК 692.23(07)
ББК 38.43я7
© Данилова М. Э. и др., 2015
© ПГУ им. С. Торайгырова, 2015
За достоверность материалов, грамматические и орфографические ошибки
ответственность несут авторы и составители
Введение
Современные стеновые ограждающие конструкции совершенно
иные, чем они были 20 лет назад. Хорошо зарекомендовавшие себя
однослойные панели из легкого бетона, несущие кирпичные стены
отошли в прошлое. Практически уничтожена индустрия производства
пористых заполнителей. Взамен указанных стен применяют навесные
стены различных конструкций для строительства зданий с
монолитным каркасом. Для возможности их возведения построены и
работают заводы по производству эффективных утеплителей и блоков
из ячеистого бетона. Из старых ограждающих конструкций
сохранились только трехслойные железобетонные панели с
эффективным утеплителем для строительства панельных зданий. Но и
в этих конструкциях резко увеличена толщина утеплителя.
Основной причиной, вызвавшей изменение ограждающих
конструкций, стало введение повышенных требований к теплозащите
с целью снижения затрат на отопление. Внедрению новых
ограждающих конструкций не предшествовали стадии научных
исследований и экспериментального строительства, за исключением
трехслойных железобетонных панелей для крупнопанельных зданий,
которые разрабатывались и были внедрены в советское время. В
результате все построенные здания с навесными стенами с
повышенным уровнем теплозащиты фактически являются экспериментальными. Результаты этого незапланированного гигантского
эксперимента предстоит изучать и осмысливать еще много лет.
Научные исследования таких конструкций осуществляются слабо.
При проектировании новых ограждающих конструкций их
теплофизические свойства, в т.ч. теплозащита, проверяются расчетом
не полностью или вообще не проверяются. Негласно считается, что в
массовом
строительстве
достигнут
нормируемый
уровень
теплозащиты.
В настоящей работе, на основании накопленного опыта,
рассматриваются и анализируются свойства новых ограждающих
конструкций многоэтажных зданий. Анализ проводится в основном с
точки зрения теплофизики и, прежде всего – теплозащиты.
Работа касается также и методических аспектов проектирования
рассматриваемых ограждающих конструкций современных зданий
для достижения ими требуемых эксплуатационных свойств.
3
1 Конструктивно-планировочные решения энергоэффективных
зданий
Цель проектирования и строительства энергоэффективных
зданий состоит в более эффективном использовании энергоресурсов,
затрачиваемых на энергопотребление здания.
Методология проектирования энергоэффективного здания
должна основываться на системном анализе здания как единой
энергетической системы.
СН РК 2.04-21-2004* обеспечивают большую гибкость при
проектировании, возможность учета дополнительных факторов и
возможность использования компьютерных технологий при
проектировании.
Объемно-планировочные
решения
имеют
существенное влияние на энергопотребление здания. Геометрическим
параметром, отражающим качество этого решения, с энергетической
точки зрения является отношение общей площади поверхности
наружных ограждающих конструкций здания к заключенному в них
отапливаемому объему.
des
Показатель компактности здания
1/м, согласно
ke ,
СН РК 2.04-21-2004* следует определять по формуле:
sum
des
ke

Ae
,
(1.1)
Vh
где A es u m – общая площадь внутренней поверхности всех
наружных
ограждающих
конструкций,
включая
покрытие
(перекрытие) верхнего этажа и перекрытие пола нижних
отапливаемых помещений, м2;
Vh – отапливаемый объем здания, м3.
Расчетный показатель компактности для жилых зданий k ed e s , не
должен превышать рекомендуемых значений: 0,25 – для зданий в
16 этажей и выше; 0,29 – для зданий от 10 до 15 этажей
включительно; 0,32 – для зданий от 6 до 9 этажей включительно;
0,36 – для пятиэтажных зданий; 0,43 – для четырехэтажных зданий;
0,61; 0,54; 0,46 – для двух-, трех- и четырехэтажных блокированных и
секционных домов, соответственно; 0,9 – для двух- и одноэтажных
домов с мансардой; 1,1 – для одноэтажных домов.
4
1.1 Стеновые конструкции
Разработка новых материалов и технологий, позволяющих
сократить потери «домашнего тепла» и снизить материальные затраты
при обеспечении достаточной прочности жилища, ведется постоянно.
Так на смену камню сначала пришли кирпич и бетон, затем под
модным лозунгом «За экологическую чистоту!» вернулась древесина,
а теперь внедряются более сложные многослойные конструкции и
пористо-волокнистые материалы. Эти новшества сказываются на
архитектурных решениях зданий. Ведь именно они обеспечивают
удобства обитания, удовлетворяют эстетические и практические
запросы хозяев.
Конструктивные решения наружных стен энергоэффективных
зданий, применяемые при строительстве жилых и общественных
зданий можно разделить на три группы: однослойные; двухслойные;
трехслойные.
Однослойные наружные стены выполняются из ячеистобетонных
блоков. Как правило, стены из ячеистобетонных блоков проектируют
самонесущими с поэтажным опиранием на элементы перекрытия с
обязательной защитой от внешних атмосферных воздействий путем
нанесения штукатурки, облицовки и т.д. Передача механических
усилий в таких конструкциях осуществляется через железобетонные
колонны.
Двухслойные наружные стены содержат несущий и
теплоизоляционный слои. При этом утеплитель может быть
расположен как снаружи, так и изнутри.
В начале реализации программы энергосбережения в основном
применялось внутреннее утепление. В качестве теплоизоляционного
материала использовались пенополистирол, пенополиуретан и плиты
из штапельного стекловолокна «URSA». При использовании
пенополистирола и плит «URSA» со стороны помещения утеплители
защищались гипсокартоном или штукатуркой. Для защиты
утеплителей от увлажнения и накопления влаги со стороны
помещений устанавливалась пароизоляция в виде полиэтиленовой
пленки. Однако, при дальнейшей эксплуатации зданий выявилось
много дефектов, связанных с нарушением воздухообмена в
помещениях, появлением темных пятен, плесени и грибков на
внутренних поверхностях наружных стен. Одна из причин такого
явления – наличие воздушной прослойки между утеплителем и
несущей конструкцией от чего невозможно избавиться при
существующей технологии производства работ.
5
При применении в качестве теплоизоляционного материала
напыляемого пенополиуретана определенной марки одновременно
решались четыре задачи: обеспечение адгезии, незначительного слоя
утеплителя, пароизоляции и однородности теплоизоляционного слоя.
Непрерывность пароизоляционного слоя обеспечивалась природой
материала и технологией в полном соответствии с МСП 2.04-101-2001
(изд. 2007). Такой метод теплоизоляции показал положительный
результат, что подтвердили инструментальные исследования,
проведенные через 7 лет эксплуатации зданий. В практике
строительства нашли применение два варианта фасадных систем:
система с наружным штукатурным слоем; система с вентилируемым
воздушным зазором.
При первом варианте исполнения фасадных систем в качестве
утеплителей в основном используются плиты из пенополистирола.
Утеплитель от внешних атмосферных воздействий защищается
базовым клеевым слоем, армированной стеклосеткой и декоративным
слоем.
При этом в качестве крепежных элементов рекомендуется
применять дюбели, выполненные из полиамида с оксидированным
или нержавеющим сердечником. Учитывая, что расположение
утеплителя снаружи несущей части стены вызывает снижение ее
долговечности за счет скапливания у наружного отделочного слоя
влаги, образующейся в процессе эксплуатации в холодный и
переходные периоды года, следует применять теплоизоляционные
материалы с высокой степенью долговечности.
В вентилируемых фасадах используется лишь негорючий
утеплитель в виде плит из базальтового волокна. Утеплитель
защищается от воздействия атмосферной влаги фасадными плитами,
которые крепятся к стене с помощью кронштейнов. Между плитами и
утеплителем предусматривается воздушный зазор.
Трехслойные стены, возводимые ранее, применялись в основном
в виде колодцевой кладки. Они выполнялись из мелкоштучных
изделий с утеплителем, расположенным между наружным и
внутренними слоями кладки. Коэффициент теплотехнической
однородности конструкций относительно невелик (r < 0,5) из-за
наличия кирпичных перемычек. При реализации второго этапа
условий энергосбережения (МСН 2.04-02-2004) достижение
требуемых значений приведенного сопротивления теплопередаче при
использовании колодцевой кладки удается обеспечить с применением
высокоэффективных теплоизоляционных материалов.
6
В практике строительства широкое применение нашли
трехслойные стены с использованием гибких связей, для изготовления
которых используется арматура, выполненная из коррозионностойкой
стали. В качестве внутреннего слоя при строительстве используется
ячеистый бетон, а теплоизоляционных материалов – пенополистирол,
минеральные плиты, пеноизол, заливочный пенополиуретан.
Облицовочный слой выполняется из керамического кирпича.
В настоящее время широко используются трехслойные сэндвич
панели для строительства торговых центров и промышленных
объектов. В качестве среднего слоя в таких конструкциях
используются эффективные теплоизоляционные материалы – минвата,
пенополистирол, пенополиуретан и пеноизол. Трехслойные
ограждающие конструкции отличаются неоднородностью материалов
в сечении, сложной геометрией и стыками. По конструктивным
причинам для образования связей между оболочками необходимо,
чтобы более прочные материалы проходили через теплоизоляцию,
или заходили в нее, нарушая тем самым однородность теплоизоляции.
В этом случае образуются так называемые мостики холода.
Типичными примерами таких мостиков холода могут служить
обрамляющие ребра в трехслойных панелях с эффективным
утеплением жилых зданий, угловое крепление деревянным брусом
трехслойных панелей с облицовками из древесностружечной плиты и
утеплителями и т.д.
В приложениях А–Г данной работы представлены современные
двухслойные и трехслойные конструкции наружных стен с
применением эффективных теплоизоляционных материалов –
пенополиуретана, пеноизола, пенополистирола и базальтовой
минваты.
В табличной форме представлены результаты теплофизического
расчета многослойных ограждающих конструкций при различных
толщинах теплоизоляционного слоя. Наряду с этим, приведены
физико-механические
характеристики
теплоизоляционных
и
конструкционных материалов, применяемых в приведенных
строительных ограждающих конструкциях.
В процессе реализации программы энергосбережения для жилых
зданий следует использовать оконные блоки, имеющие значение
приведенного сопротивления теплопередаче не ниже 0,53 (м2.°С)/Вт.
Этому требованию отвечают оконные блоки с тройным остеклением,
а также «евроокна» с двухкамерными стеклопакетами, имеющие
воздушный зазор между стеклами не менее 10 мм. Площадь оконных
7
блоков по отношению к суммарной площади ограждающих
конструкций должна составлять не более 18 %.
Железобетонная стена с несъемной пенополистирольной
опалубкой имеет толстую (150 мм) несущую сердцевину и
теплоизолирующее покрытие с наружной и внутренней стороны,
выполненное из пенополистирола толщиной 100 и 50 мм
соответственно. Поэтому общая ее толщина – 300 мм (серия 30 МСО).
Стену
возводят
так.
Сначала
монтируют
опалубку
из
пенополистирольных блоков, имеющих размеры 300 × 250 × 1500 мм.
Верхняя и нижняя поверхности каждого из них образуют
пазогребневую систему, с помощью которой опалубку собирают по
принципу детского конструктора LEGO. Во внутреннюю сквозную
полость шириной 150 мм после монтажа сначала укладывают
стальную арматуру, а затем заливают бетон, который, в зависимости
от варианта опалубки, после затвердевания образует сплошную или
сотовую структуру. Такая конструкция стены обеспечит предел
прочности на сжатие 3 МПа – этого достаточно для трехэтажного
коттеджа при сопротивлении R0 = 3,15 м2∙°C/Вт. Легкий
пенополистирол является хорошим утеплителем, не гниет, не
впитывает влагу, но паро- и воздухонепроницаем. Фирма «ИЗОДОМ2000» уверяет, что производимая ею опалубка позволяет бригаде из
трех человек без всякого напряжения собрать коробку двухэтажного
дома менее чем за 3 недели.
Стена из ячеистого бетона чаще собирается из отдельных блоков
(например, с размерами 600 × 300 × 200 мм). Ячеистым бетон назвали
потому, что традиционная смесь из песка, цемента и воды
затвердевает с образованием множества заполненных воздухом пор
диаметром 0,5–2 мм. В результате такой строительный материал,
оставаясь «несгораемым», более чем в 3 раза легче обычного бетона.
Теплопроводность стены из него в 2–3 раза ниже, чем простой
бетонной, звукоизоляция – на 3 дБ лучше, а паро- и воздухопроницаемость сравнимы с показателями деревянной конструкции. Всеми
этими преимуществами ячеистый бетон обязан содержащемуся в нем
воздуху. Блоки могут иметь точность размеров 1 мм, что позволяет
вести кладку с минимальным зазором и использовать в местах
соединений клеящие композиции. Наиболее часто используют три
разновидности ячеистого бетона: газобетон, газосиликат и пенобетон,
которые различаются по составу и способу образования пор.
Газобетон почти всегда содержит в себе известь и
изготавливается с плотностью от 350 до 700 кг/м3 (например, в
заводских автоклавах по технологии немецких фирм HEBEL или
8
YTONG). При плотности ниже 400 кг/м3 его используют только для
теплоизоляции, а при 400 кг/м3 и более – в виде строительных блоков,
армированных плит перекрытий, плит покрытий и перемычек для
жилищного строительства. Если извести в исходном составе
более 50 %, то материал называют газосиликатом. Фирма
«СТРОМТРЕЙДИНГ» отмечает парадокс: стена из более дорогих
блоков (с точностью ± 1 мм) обойдется дешевле, чем из блоков
стандартной точности. Пенобетонные блоки не содержат извести и
привлекательны тем, что могут изготавливаться не только в заводских
условиях, но и непосредственно на стройплощадке. По утверждению
специалистов ГУП «НИИЖБ», еще одно преимущество пенобетона
заключается в улучшении физических свойств со временем, чего не
наблюдается у автоклавного газобетона. Общий же недостаток всех
блоков из ячеистого бетона – повышенная гигроскопичность. Поэтому
стены из них лучше снаружи защитить какой-либо дополнительной
отделкой, хотя есть примеры домов, простоявших 10 лет и без
подобного покрытия.
Пенополистиролбетонная
стена
собирается
из
блоков,
изготовленных из смеси бетонного раствора с гранулами вспененного
полистирола и армированных полистирольными призматическими
вставками (последняя мера делает этот материал трудногорючим).
Блок размером 500 х 300 х 200 мм весит 14–14,5 кг (в зависимости от
плотности смеси 500–550 кг/см3), имеет предел прочности на сжатие
не менее 1,3 МПа и сопротивление теплопередаче до 3,6 м2·°C/Вт.
Замковая система на верхней и нижней поверхностях блока исключает
появление «мостиков холода», а точность его размеров позволяет
использовать при монтаже стены клеящие композиции. Эта
технология появилась у нас сравнительно недавно и в настоящее
время интенсивно осваивается в строительстве. Производители
блоков, в том числе фирма «МОССТРОЙ-31», уверяют, что стена с
такой плотностью оптимальна при желании надстроить теплый третий
этаж коттеджа, два первых этажа которого выполнены из бруса или
ячеистого бетона.
Каркасно-монолитная стена названа так потому, что сначала на
месте будущего дома собирают на точечном (столбчатом) фундаменте
каркас из гнуто-сварного стального профиля. Затем его заливают
капсулированным керамзитом (капсиметом) с использованием
опалубки.
Капсимет
запатентован
московским Институтом
материаловедения и экспериментальных технологий (ИМЭТ) и
отличается от обычного керамзитобетона тем, что «шарики»
керамзита связаны в нем раствором в единое целое только в местах
9
касания, а остальной объем заполнен воздухом. В результате при
плотности керамзита 250–350 кг/м3 плотность монолита получается
350–400 кг/м3, что меньше плотности древесины. А чем меньше
плотность керамзита, тем ниже теплопроводность стены. Так, стена
толщиной 360 мм при пределе прочности на сжатие 4 МПа обладает
сопротивлением теплопередаче R0 = 3,15 м2·°C/Вт и при этом почти
несгораема. Учитывая низкую плотность смеси, фирма «АБВ»
разработала для заливки стен малоэтажных зданий переставную
опалубку в виде деревянной рамы с натянутой на нее полиэтиленовой
пленкой. Такая технология значительно упрощает выполнение работ и
на 30 % сокращает их стоимость.
Стена из керамзитопенобетонных блоков собирается на клеящей
композиции, поскольку каждый размер блока (695 × 195 × 350 мм)
имеет погрешность ± 1 мм. Сам блок состоит из трех слоев:
внутренний и наружный – керамзитопенобетонные, толщиной 110 и
70 мм соответственно, между ними – прослойка толщиной 150 мм из
полистирольного пенопласта, который обладает высокой пористостью
и практически не поглощает воду. Все три слоя стянуты двумя
стеклопластиковыми стержнями в единое целое с усредненной
плотностью 900–1000 кг/м3. Предел прочности конструкции на сжатие
– не менее 10 МПа, сопротивление теплопередаче достигает
3,15 м2·°C/Вт. Уличная сторона блока покрыта водостойкой защитнодекоративной плиткой толщиной 20 мм. Разработчик материала
фирма «ТЕПЛОСТЕН» уверяет, что каркас коттеджа из таких
теплоэффективных блоков не требует наружной отделки и при двух
этажах и общей площади дома до 300 м2 может быть сложен бригадой
из четырех строителей за неделю.
1.2 Выбор конструкции стен коттеджа
Сравним теперь потребительские показатели, которые, заслонив
на время «чувственные» понятия (эстетичность, престижность,
экологичность и т.п.), помогут объективно оценить экономическую
полезность и долговечность стены той или иной конструкции. Если
стоимость
1
м2
щитовой
стены
принять
за
1,
то
пенополистиролбетонная конструкция будет стоить столько же; с
деревянным каркасом – приблизительно 1,1–1,3; слоеная конструкция
с деревянным или железобетонным каркасом – от 1,5 до 1,9; ячеистобетонная – 2,2; брусчатая или бревенчатая – от 1,5 до 3; кирпичная,
железобетонная или брусчатая с наружным утеплением – от 3 до 4
(при близкой величине теплосберегающей способности).
10
Немаловажным фактором при выборе конструкции стены
является гарантируемый срок ее эксплуатации. Так, щитовая и
каркасная стены обычно рассчитаны на 20–30 лет, бревенчатая и
брусчатая – на 30–40, кирпичная и железобетонная – более чем на 50.
Об объективности оценки срока эксплуатации ячеистобетонных стен
и бетонных стен с различными наполнителями говорить пока рано,
эти конструкции слишком молоды. Следует подчеркнуть, что
приведенные сроки минимальны при стандартных климатических
условиях. Правильный уход за конструкцией продлевает ее жизнь, а
различные природные катаклизмы, наоборот, резко сокращают,
вплоть до преждевременного разрушения, как показал опыт
наводнений в ряде европейских стран.
1.3 Как собирать стену из строительных блоков – на растворе
или на клею
При сборке стены из отдельных элементов (кирпича, блоков,
панелей, плит, перемычек) из-за 5–10 миллиметровой разницы их
размеров образуются зазоры, наличие которых, естественно,
недопустимо. Эти зазоры при строительстве традиционно заполняют
слоем раствора (толщиной 15–25 мм), представляющего собой смесь
цемента, песка и воды. Он не только ликвидирует зазор, но и
обеспечивает прочность соединения. Единственный недостаток
раствора – гораздо более высокая теплопроводность, чем у материала
строительного элемента (коэффициент теплопроводности λ = 0,9–
0,95 Вт/(м·°С) вместо 0,16–0,5 Вт/(м·°С) для кирпича). Так что швы
превращаются в «мостики холода», на 15 % –20 % снижающие
теплоизоляционные свойства стены.
Выходов из этого положения два. Первый – заполнить стену
раствором с разрывом снаружи и изнутри, оставляя в ее толще
воздушный промежуток (ведь воздух, как мы знаем, плохо проводит
тепло). Второй – свести зазор к минимуму за счет исполнения
размеров каждого элемента с погрешностью ± 1 мм.
В первом случае увеличивается время строительства и снижается
прочность соединения. Во втором – возрастает стоимость элементов,
но появляется возможность собрать их с помощью морозостойкой
клеящей композиции, имеющей ту же теплопроводность, что и
материал строительного элемента. Примерами таких композиций
могут служить белорусская сухая смесь «Забудова» для ячеистого
бетона, польский клеевой раствор «Атлас КБ-15», питерский «Крепс»
для газобетона, московский «Глимс 93 Fix» и ряд других.
11
1.4 Особенности внутренней отделки стен
Деревянные стены привлекательны тем, что требуют
незначительной дополнительной внутренней отделки, например
шлифования и покрытия прозрачным лаком или олифой. Некоторые
именно из-за такой особенности и выбирают этот материал. Степень
горючести древесины снижают пропиткой одним из антипиреновых
составов. Сказанное касается и срубов с наружным утеплением, и
щитовых конструкций коттеджей.
Ячеисто-бетонная стена паропроницаема, поэтому для ее отделки
требуется штукатурка, обеспечивающая пропускание влаги с
аналогичной
интенсивностью
(например,
торговой
марки
«Полимикс»). В противном случае либо штукатурка со временем
отвалится, либо стены начнут сыреть и покрываться плесенью.
Отделка гипсокартоном или фанерой с последующей оклейкой
обоями в данном случае нежелательна.
Внутренняя поверхность кирпичной, железобетонной и
керамзитопенобетонной стены предполагает самый широкий спектр
отделки – от простой окраски по штукатурке до отделки вагонкой. В
ряде современных интерьеров отдельные участки таких стен не
отделывают совсем.
Поверхность
пенополистирольной
опалубки,
как
и
пенополистиролбетонной стены, можно отделывать любыми
материалами, без всяких ограничений, например, гипсокартоном или
вагонкой. Единственное, что требуется предварительно выбрать для
несъемной опалубки – способ крепления отделочного материала к
стене: на клею к пенополистиролу или механически к бетону. Так,
гипсокартон можно закрепить первым способом, а при обшивке
вагонкой необходимо предварительно закрепить в бетоне монтажный
каркас из реек с помощью длинных дюбелей.
1.5 Практические рекомендации
Учтите, что уменьшение толщины стены по сравнению с
оптимальной,
обеспечивающей
допустимое
сопротивление
теплопередаче, не только снизит прочность конструкции на сжатие,
но и повысит расход тепловой энергии. Причем часть средств будет
постоянно расходоваться на то, чтобы «греть улицу».
При оформлении стены паронепроницаемым материалом
(кирпич, пластиковые панели, сайдинг) между основным и
отделочным слоем лучше предусмотреть вентилируемый воздушный
зазор (для снижения опасности выпадения конденсата внутри
конструкции многослойной стены).
12
Можно заказать блоки из ячеистого бетона толщиной от 50 до
500 мм при шаге 25 мм. Так что для внутренних перегородок и для
утепления крыши всегда можно подобрать блоки подходящих
размеров и необязательно искать другие материалы.
Точность размеров кирпича разных изготовителей может
отличаться. Поэтому для наружной кирпичной кладки «под
расшивку» рекомендуется приобретать продукцию одного завода.
Для крепления каких-либо предметов к стене из ячеистого бетона
следует использовать только специальные гвозди или дюбели. Не
стоит размещать последние близко к краям блоков и друг к другу
(расстояние зависит от толщины блока).
В местах предполагаемого подвешивания относительно тяжелых
предметов (например, кухонных полок) к стене с несъемной
опалубкой рекомендуется заменить (еще до внутренней отделки)
часть пенополистирола деревянным бруском той же толщины.
Закрепить его на железобетоне с помощью дюбелей.
Масса предметов, подвешиваемых к стене щитового или
каркасного коттеджа, не должна превышать 15–20 кг. Еще лучше
использовать их напольные аналоги.
13
2 Теплозащита зданий
Теплоизоляция строительных конструкций должна быть
запроектирована так, чтобы она могла выполнять возложенные на нее
функции в течение всего жизненного цикла конструкции. Для этого в
проекте должны быть заложены способы укладки и защиты
теплоизоляционных
материалов
для
обеспечения
заданной
теплопроводности. Теплоизоляционный материал должен заполнять
весь предусмотренный проектом объем и выдерживать нагрузки,
возникающие как при укладке, так и в процессе эксплуатации
конструкции. При необходимости проект должен предусматривать
описание способов заполнения стыковочных швов. Слой
теплоизоляционного материала с подветренной стороны необходимо
защитить от ветра. Ветрозащитный слой должен покрывать весь
изоляционный слой и быть настолько плотным, чтобы препятствовать
проникновению в строительные конструкции или сквозь них
воздушных потоков, которые существенно снижают качество
тепловой изоляции. Особое внимание следует обратить на места
соединения наружных стен и фундамента, наружных стен и
чердачных перекрытий, на углы наружных стен и коробки проемов.
Если
в
многослойной
ограждающей
конструкции
паропроницаемость слоев уменьшается по мере движения от теплой
стороны к холодной, то существует опасность накопления внутри
конструкции конденсирующейся влаги. Для минимизации этого
процесса на теплой стороне ограждения устраивают специальный
пароизоляционный барьер, паропроницаемость которого в несколько
раз выше, чем у наружных слоев. Швы и соединения
пароизоляционного барьера должны быть загерметизированы. Иными
словами, ограждающая конструкция должна быть спроектирована так,
чтобы создать как можно более благоприятные условия для
свободного выхода за ее пределы паров неизбежно проникающей
внутрь влаги. При необходимости защиты теплоизоляционных
материалов от ветра или атмосферной влаги целесообразно
использовать специальные «дышащие» мембраны, прозрачные для
выхода водяных паров.
Исследования показали, что многие негативные явления,
возникающие в многослойных ограждающих конструкциях (плесень,
гниль, формальдегид, радон и др.), как правило, связаны с сыростью.
Из всего вышесказанного несложно сделать вывод, что надежная
работа каждой ограждающей конструкции должна быть заложена еще
14
на стадии проектирования всего комплекса вопросов, связанных с
тепло- и влагопереносом.
При
выборе
уровня
теплозащиты
здания
следует
руководствоваться одним из двух предложенных альтернативных
подходов оценки энергетической эффективности здания.
При использовании предписывающего подхода нормативные
требования традиционно предъявляются к отдельным ограждающим
конструкциям.
При реализации потребительского подхода энергетическая
эффективность здания оценивается по величине удельного расхода
тепловой энергии на отопление здания в целом или его отдельных
замкнутых объемов – блок секций, пристроек и прочего.
Выбор подхода разрешается осуществлять заказчику и проектной
организации.
2.1 Исходные данные для проектирования
При выполнении теплотехнического расчета строительных
ограждающих конструкций исходными данными являются:
- район строительства;
- температура наиболее холодной пятидневки – text, °С;
- средняя температура за отопительный период – t eaxvt , °C;
- температура воздуха внутри здания – tint, °С;
- относительная влажность внутри здания – φint, %.
av
Значения text и
определяются по таблице 3.1
t ext
СН РК 2.04-21-2004* для рассматриваемой климатической зоны, a tint
и φint по таблице 3.2 СН РК 2.04-21-2004* в зависимости от назначения
здания.
Для расчета влажностного режима ограждающих конструкций
значения среднемесячных и годовых температур наружного воздуха, а
также среднемесячного и годового парционального давлений следует
принимать по таблице 3.6 СН РК 2.04-21-2004*.
Теплофизические характеристики строительных и теплоизоляционных материалов следует принимать по соответствующим
нормативным документам.
Геометрические характеристики ограждающих конструкций,
отапливаемую площадь и отапливаемые объемы здания следует
определять, руководствуясь указаниям, приведенным в приложении 3
СН РК 2.04-21-2004*.
15
2.2 Поэлементные требования к теплозащите ограждающих
конструкций (предписывающий подход)
Строительные
ограждающие
конструкции
здания
при
использовании предписывающего подхода должны удовлетворять
нижеследующим требованиям:
санитарно-гигиеническим
и
комфортным
условиям,
определяемым значением приведенного сопротивления теплопередаче
m in
R 0 , (м2∙о С)/Вт, определяемого по формуле:
m in
R0

n  ( t in t  t e x t )
 t  a in t
n
,
(2.1)
где n – коэффициент, принимаемый по таблице 1
СН РК 2.04-21-2004*;
tint – расчетная температура внутреннего воздуха, °С,
принимаемая по оптимальным параметрам согласно приложению 3
СН РК 2.04-21-2004*, ГОСТ 30494 и нормам проектирования
соответствующих зданий;
text – расчетная температура наружного воздуха в холодный
период года, °С, для всех зданий, принимаемая по приложению 3
СН РК 2.04-21-2004*;
Δtn – нормативный температурный перепад, °С,
принимаемый по таблице 2 СН РК 2.04-21-2004* в зависимости от
вида здания и ограждающей конструкции;
aint – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности
ограждающей конструкции, Вт/(м2∙°С), принимаемый по таблице 3
СН РК 2.04-21-2004*;
- требованиям энергосбережения, согласно которым приведенное
сопротивление теплопередаче должно быть не ниже минимального
значения сопротивления теплопередаче, определенного по второму
этапу повышения теплозащиты. Нормативные значения приведенного
сопротивления
теплопередаче
приведены
в
таблице
4
МСН 2.04-02-2004;
- требованиям к минимально-допустимым температурам
внутренней поверхности ограждающих конструкций, определяемым,
исходя из условия отсутствия выпадения конденсата, а для оконных
конструкций – обеспечения минимальной температуры профиля и
стеклопакета не ниже плюс 3 °С при расчетных условиях;
- требованиям минимально допустимой воздухопроницаемости
отдельных конструкций ограждения.
16
В том случае, если фактическое сопротивление теплопередаче
наружной стены ниже нормативного не более чем на 5%, допускается
ее применение при условии увеличения сопротивления теплопередаче
перекрытий или покрытия. При этом трансмиссионный приведенный
коэффициент теплопередачи должен быть не выше значения,
определяемого на основании нормативных требований по
энергосбережению.
2.3 Требования по теплозащите здания в целом
(потребительский подход)
При реализации потребительского подхода за критерий
энергетической эффективности следует принимать величину
удельного расхода тепловой энергии на отопление проектируемого
здания qhreq, кДж/(м2·° С·сут) [кДж/(м3·° С·сут)].
Величину приведенного сопротивления теплопередаче отдельных
ограждающих конструкций следует принимать не ниже значений,
определенных по формуле (2.2) – для стен жилых и общественных
зданий, либо по формуле (2.3) – для остальных ограждающих
конструкций.
m in
R0
 R0
m in
R0
req
 0 , 6 3,
(2.2)
 R0
 0 , 8,
(2.3)
re q
где R 0r e q – нормируемые значения сопротивлений теплопередаче,
соответствующие требованиям второго этапа энергосбережения,
(м2·°С)/Вт.
Величина требуемого удельного расхода тепла на отопление
жилых и общественных зданий определяется по таблицам 8 и 9
МСН 2.04-02-2004.
При подключении здания к системам децентрализованного
теплоснабжения значение qhreq увеличивается.
Остальные требования, предъявляемые к ограждающим
конструкциям, остаются такими же, как и при реализации
предписывающего подхода.
17
2.4 Методика теплотехнического расчета строительных
ограждающих конструкций
Теплотехническое совершенство строительных ограждающих
конструкций следует оценивать по величине приведенного
сопротивления теплопередаче R 0п р , а также по значению
коэффициента теплотехнической однородности r, учитывающего
влияние «мостиков холода» и теплопроводных включений на потери
тепла через строительные ограждающие конструкции.
Для оценки приведенного сопротивления теплопередаче
используют следующие методы расчета.
1 метод. Ограждающая конструкция плоскостями, параллельными направлению теплового потока условно разрезается на участки,
имеющие различные термические сопротивления. Термическое
сопротивление ограждающей конструкции Ra, (м2∙°С)/Вт определяется
по формуле
Ra 
F1  F 2  ...  F n
F1

R1
F2
 ... 
R2
Fn
,
(2.4)
Rn
где F1, F2, ..., Fn – площади отдельных участков конструкции, м2;
R1, R2, ..., Rn – термические сопротивления отдельных
участков конструкции, (м2·°С)/Вт.
Далее
ограждающая
конструкция
плоскостями,
перпендикулярными направлению теплового потока, разделяется на
слои, имеющие различные термические сопротивления. Величина Rб
вычисляется при этом по формуле (2.4).
Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей
конструкции находится по формуле
пр
Rн

Ra  2  Rб
(2.5)
3
Следует отметить, что данный метод является весьма
приближенным и имеет ограничения в применении. Им можно
пользоваться лишь в том случае, если величина Ra превышает
величину Rб не более чем на 25 % и ограждающая конструкция
является плоской.
18
2 метод. Приведенное сопротивление теплопередаче наружных
стен допускается рассчитывать по следующей формуле
усл
R0  R0
 r,
(2.6)
где R 0у с л – сопротивление теплопередаче наружных стен без учета
теплопроводных включений.
Рекомендации
по
выбору
величины
коэффициента
теплотехнической однородности r приведены в методических
указаниях по расчету теплозащитных показателей ограждающих
конструкций.
Данный метод следует использовать на начальной стадии
проектирования строительных ограждающих конструкций.
3
метод.
Приведенное
сопротивление
теплопередаче
определяется по результатам расчета температурных полей в
ограждающих конструкциях. При этом используется следующая
формула
R0 
t in t  t e x t
q
расч
,
(2.7)
где qрасч = aint ·(tint - τmit) – удельный тепловой поток, Вт/м2;
aint – коэффициент теплопередачи со стороны внутренней
поверхности стены, Вт/(м2·°С);
τmit – средняя температура внутренней поверхности стены, °С;
tint, text – температура внутреннего и наружного воздуха
соответственно, °С.
Данный метод является наиболее точным. Для расчета
двухмерных или трехмерных температурных полей используются
различные приближенные методы. В последнее время наибольшее
распространение получил метод конечных элементов, реализованный
в различных программных комплексах.
Наибольшее распространение для моделирования двухмерных
задач теплопроводности и диффузии в строительных узлах и оконных
конструкциях нашла специализированная программа THERM 5.O.
THERM 5.0. – это современная, функционирующая под
управлением
операционной
системы
Microsoft
Windows,
компьютерная программа, разработанная в Лоурене Берилл
19
Лаборатории (LBNL) Калифорнийского университета (США),
доработанная и адаптированная ООО «Апрок-тест» (г. Москва). Она
рекомендована Госстроем Российской Федерации для расчета
строительных ограждающих конструкций.
2.4.1 Теплотехнический расчет наружных стен
Методику теплотехнического расчета наружных стен по
температурным полям рассмотрим на следующем примере.
Пример 1 – Выполнить теплотехнический расчет фрагмента
наружной стены двухсекционного двенадцатиэтажного жилого дома,
план которого приведен на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 – План фрагмента наружной стены угловой комнаты
двухсекционного двенадцатиэтажного жилого дома
Наружная стена выполнена из керамического кирпича толщиной
510 мм, утепленная пенополистиролом марки ПСБС-35 с
применением фасадной системы. В соответствии с противопожарны-
20
ми требованиями выполнены горизонтальные противопожарные
рассечки из минераловатных плит ФАСАД БАТТС шириной 150 мм
через промежутки равные высоте этажа, а также все оконные проемы
по периметру обрамляются полосами из минераловатных плит.
Исходные данные:
- район строительства – г. Атырау;
- температура наиболее холодной пятидневки, text = – 28 °C;
- средняя температура за отопительный период, t eaxvt   5, 5 °C;
- продолжительность отопительного периода, Zht = 201 сут;
- температура воздуха внутри здания, tint = +20 °С;
- относительная влажность воздуха, φint = 55 %;
- значение среднемесячной температуры воздуха и парциального
давления водяного пара приведены в таблице 2.1;
- фрагмент глади стены приведен на рисунке 2.2.
Таблица 2.1 – Параметры наружного воздуха
Месяц
I
II
III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Температура, °С -12,2 -11,4 -5,2 6,0 14,5 19,1 26,8 18,8 12,7 -4,7 -3,4 -9,2
Парциальное
2,6 2,6 3,7 6,4 8,4 13,3 15,3 13,5 9,9 6,8 4,6 3,2
давление, ГПа
1 слой – внутренний отделочный слой – δ1 = 0,02 м; γ1 =
= 1600 кг/м3; λ1 = 0,7 Вт/(м·°С); μ1 = 0,12 мг/(м·ч·Па);
2 слой – керамический полнотелый кирпич – δ 2 = 0,51 м; γ 2=
= 1800 кг/м3; λ2 = 0,7 Вт/(м·°С); μ2 = 0,11 мг/(м·ч·Па);
3 слой – утеплитель (пенополистирол ПСБС-35) – δ3 = 0,11 м; γ3 =
= 35 кг/м3; λ3 = 0,04 Вт/(м·°С); μ3 = 0,0147 мг/(м·ч·Па);
4 слой – фасадная система ЛАЭС – δ4 = 0,008 м; γ4 = 1 800 кг/м3; λ4 =
= 0,76 Вт/(м·°С); μ4 = 0,05 мг/(м·ч·Па).
Рисунок 2.2 – Фрагмент глади стены
21
Порядок расчета.
Требуемое сопротивление теплопередаче наружной стены,
исходя из санитарно-гигиенических и комфортных условий,
определяем по формуле (2.1):
Требуемое сопротивление теплопередаче наружной стены,
исходя из условия энергосбережения, находим по таблице 4
СН РК 2.04-21-2004*по величине градусо-суток отопительного
периода.
(2.8)
где tint – то же, что и в формуле (2.1);
av
t e x t и Zht – средняя температура,°С, и продолжительность
отопительного периода, сут.
Dd = (20 + 5,5)·201 = 5125 (°С·сут),
Из двух значений
и
принимаем наибольшее значение
.
Определяем требуемую толщину утеплителя из условия
:
(2.9)
Принимаем r = 0,92.
Принимаем (δ3)ф = 0,11 м.
22
Определяем
наружной стены.
r
 1
R0  r 
 a in t
 R1  R 2 
фактическое
R 
3
ф
 R4 
сопротивление
теплопередаче
1 
a ext
0 ,1 1


  0 , 9 2   0 ,1 1 4 9  0 , 0 2 8 6  0 , 7 2 8 6 
0, 04


 0 , 0 1 0 5  0 , 0 4 3 5   0 , 9 2  3, 6 7 6  3, 3 8 ( м
2
о
 С ) / Вт
Для фрагмента наружной стены в угловой комнате,
представленного на рисунке 2.1 были разработаны следующие
строительные узлы:
- наружного угла здания (рисунок 2.3);
- стыка наружной стены с внутренней перегородкой (рисунок 2.4);
- междуэтажного перекрытия (сечения 1-1 и 2-2) (рисунки 2.5,
2.6). Теплотехнические характеристики материалов приведены в
таблице 2.2.
Рисунок 2.3 – Наружный угол здания (узел I)
23
Рисунок 2.4 – Стык наружной стены с перегородкой (узел II)
Рисунок 2.5 – Сечение по наружной стене 1-1
24
Рисунок 2.6 – Сечение по наружной стене 2-2
Таблица 2.2 – Теплотехнические характеристики материалов
Наименование материала
Известково-песчаный раствор
Керамический кирпич
Пенополистирол ПСБС-35
Фасадная система ЛАЭС
Минплита ФАСАД-БАТТС
Цементно-песчаныи раствор
Макрофлэкс
Сосна
Пенополиуретан
Керамзитобетон
Железобетонная плита
Железобетонные блоки
Воздушный зазор
Плотность,
кг/м3
1600
1800
35
1800
175
1800
20
500
60
800
2500
2500
-
Коэффициент теплопроводности
λ, Вт/(м·°С)
0,7
0,7
0,04
0,76
0,042
0,76
0,035
0,14
0,032
0,24
1,92
1,92
0,07
С помощью программы THERM 5.0 находим распределение
температурных полей в данных строительных узлах. В качестве
примера на рисунке 2.7 представлено температурное поле наружного
угла здания.
25
Рисунок 2.7 – Наружный угол здания (узел I)
Значения температур на внутренней поверхности наружной
стены, °С: 1–13; 2–17,1; 3–18,5; 4–19,5; 5–19,1; 6–18,6; 7–17,7; 8–15,9.
Анализ приведенных результатов расчетов показал, что
температура внутренней поверхности наружных стен и перекрытий
превышает значение температуры точки росы при расчетных
параметрах внутреннего воздуха (td = 10,7 °С при tint = 20 °С и
φint = 55 %). Следовательно, конденсация водяных паров на стенах и
перекрытиях невозможна.
Определяем
приведенное
сопротивление
теплопередаче
фрагмента наружной стены, расчетная схема которого приведена на
рисунке 2.8.
(2.10)
где Fi – площадь i-ой зоны фрагмента наружной стены, м2;
Roi – сопротивление i-ой зоны фрагмента наружной стены,
2
(м ·°С)/Вт.
26
Как показал расчет
; 3,22 > 3,19 (м2·°С)/Вт.
Следовательно, принятая конструкция наружной стены
удовлетворяет нормативным требованиям.
Аналогичные расчеты
также удобно выполнять по
компьютерной программе ТеРеМок.
Рисунок 2.8 – Расчетная схема фрагмента наружной стены
угловой комнаты
2.4.2 Теплотехнический расчет лоджий
Теплотехнический расчет лоджий заключается в определении
температуры воздуха на лоджии, а также приведенного
сопротивления
теплопередаче
ограждающих
конструкций
остекленных лоджий.
Температуру воздуха внутри остекленной лоджии следует
определять из уравнения теплового баланса по формуле:
(2.11)
где tbal – температура воздуха пространства остекленной лоджии,
°С;
27
– соответственно площадь, м2, и приведенное
сопротивление теплопередаче, (м2·°С)/Вт, i-гo участка ограждения
между помещением здания и лоджией;
– соответственно площадь, м2, и приведенное
сопротивление теплопередаче, (м2· °С)/Вт, j-гo участка ограждения
между лоджией и наружным воздухом;
m – число участков ограждений между лоджией и наружным
воздухом.
Приведенное
сопротивление
теплопередаче
системы
ограждающих конструкций остекленной лоджии, разделяющих
внутреннюю и наружную среды: стен
и окон
следует
определять по формулам
(2.12)
где
– приведенное сопротивление теплопередаче наружных
стен в пределах остекленной лоджии, (м2·°С)/Вт;
– приведенное сопротивление теплопередаче заполнений
оконных проемов и проемов лоджии, расположенных в наружной
стене в пределах остекленной лоджии, (м2·°С)/Вт;
n – коэффициент, зависящий от положения наружной
поверхности ограждающих конструкций здания по отношению к
наружному воздуху, для наружных стен и окон остекленной лоджии
следует определять по формуле
(2.13)
Пример 2 – Выполнить теплотехнический расчет ограждающих
конструкций остекленной лоджии.
Исходные данные:
- теплотехнический расчет наружной стены двенадцатиэтажного
жилого дома приведен в примере 1. По результатам расчета
приведенное
сопротивление
теплопередаче
составило
;
лоджии
остеклены
однослойным
остеклением
нижняя часть выполнена из керамического
кирпича толщиной 120 мм, ее сопротивление теплопередаче
составляет RoW = 0,4 (м2·°С)/Вт;
28
- в наружных стенах в зоне остекленных лоджий светопроемы
заполнены оконными и дверными блоками с двухслойным
остеклением в раздельных переплетах
;
- температура внутреннего воздуха tint = 20 °С.
Порядок расчета
Определяем площади ограждений остекленной лоджии Ai, м2.
Наружная стена из керамического кирпича – A1 = 12,95 м2.
Заполнение оконных проемов деревянными блоками с
двухслойным остеклением в раздельных переплетах – А2 = 4,14 м2.
Однослойное остекление лоджии – А3 = 10,1 м2.
Непрозрачная часть ограждения лоджии – А4 = 4,68 м2.
Находим температуру воздуха на лоджии tbal при расчетных
параметрах внутреннего и наружного воздуха.
Определяем коэффициент n.
Уточненные
значения
теплопередаче наружных стен
находим по формулам
приведенного
сопротивления
и заполнений светопроемов
2.5 Выбор уровня теплозащиты здания
Выбор уровня теплозащиты здания в целом выполняется при
теплотехнических расчетах ограждающих конструкциий по
потребительскому подходу. При расчетах по предписывающему
подходу условия для выбора отпадают и уровень теплозащиты здания
определяют при принятых значениях приведенных сопротивлений
теплопередаче ( ).
29
Выбор
уровня
теплозащиты
здания
выполняют
в
нижеприведенной последовательности.
Выбирают требуемые климатические параметры согласно
СНиП РК 2.04-01-2010 и в соответствии с таблицей 3.1
СН РК 2.04-21-2004*:
- расчетную температуру наружного воздуха в холодный период
text, °C, принимают равной значению средней температуры наиболее
холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92;
- среднюю температуру наружного воздуха за отопительный
период t eaxvt , °С.
Выбирают параметры воздуха внутри здания в соответствии с
ГОСТ 30494-96 или по таблице 3.2 СН РК 2.04-21-2004*:
- расчетную температуру воздуха внутри здания, tint, °C;
- относительную влажность воздуха внутри здания, φint, %;
- температуру точки росы td, °C.
Разрабатывают объемно-планировочные и компоновочные
решения здания и по расчетам определяют и рассчитывают его
геометрические размеры:
- высоту отапливаемого объема здания
;
- число этажей N;
- высоту этажа h, м;
- длину периметра внутренней поверхности наружных стен этажа
Pst, м;
- длину периметра внутренних откосов дверных и оконных
проемов на этаже l, м;
- среднюю ширину внутренних откосов дверных и оконных
проемов b, м.
- площадь заполнений светопроемов (окон, балконных дверей,
фонарей) Af, м2.
- площадь наружных дверей и ворот Aed, м2.
Площадь наружных стен, включающих окна, балконные и
входные двери в здание Aw+F+ed, м2, определяется по формуле
Aw+F+ed = Pst·Hh .
Площадь внутренних откосов окон и дверей в здании Al, м2,
определяется по формуле
30
Площадь наружных стен Aw, м2, определяется по формуле
Aw = Aw+F+ed - AF - Aed.
Площадь покрытий (чердачных перекрытий) Аc, м2.
Площадь цокольных перекрытий Af, м2.
Общая площадь внутренней поверхности всех наружных
ограждающих конструкций, включая покрытие (перекрытие) верхнего
этажа и перекрытие пола (нижних отапливаемых помещений), м2
Отапливаемая площадь Ah, м2.
Отапливаемый объем здания Vf, м3, равный объему,
ограниченному внутренними поверхностями наружных ограждений
здания, вычисляют как произведение площади этажа на внутреннюю
высоту, измеряемую от поверхности нижнего отапливаемого этажа до
поверхности потолка верхнего этажа.
Vh = Ast · Hh.
Показатели
объемно-планировочного
решения
определяются по формулам:
- коэффициент остекления фасадов здания р
- показатель компактности здания
здания
, 1/м:
Расчетный показатель компактности здания
не должен
превышать рекомендуемых значений, приведенных в 1 разделе
настоящего пособия.
Определяют по таблице 8 или 9 МСН 2.04-02-2004 значение
удельного расхода тепловой энергии на отопление здания
в
зависимости от типа здания, его этажности и системы
теплоснабжения.
31
При подключении здания к системам децентрализованного
теплоснабжения значения
корректируют умножением величины,
определяемой по вышеназванным таблицам на коэффициент η,
рассчитываемый по формуле
(2.14)
где ηdec – расчетный коэффициент энергетической эффективности
систем отопления и децентрализованного теплоснабжения;
– расчетный коэффициент энергетической эффективности
систем отопления и централизованного теплоснабжения.
Оба коэффициента определяются согласно приложению 8
СН РК 2.04-21-2004* и учитывают особенности системы
теплоснабжения
проектируемого
здания,
теплопотери
при
транспортировке теплоносителя от источника до абонента,
эффективность регулирования отпуска тепла.
При
отсутствии
необходимых
данных
о
системах
теплоснабжения эти коэффициенты принимаются равными:
= 0,5 – при подключении здания к существующей системе
центрального теплоснабжения;
- ηdec = 0,8 – при подключении здания к автономной крышной или
модульной котельной на газе; 0,85 – при квартирных системах
отопления с местными теплогенераторами на газе; 0,35 – при
стационарном электроотоплении; 0,5 – при подключении здания к
прочим системам теплоснабжения.
Определяют требуемые сопротивления теплопередаче
ограждающих конструкций (стен, покрытий, чердачных и цокольных
перекрытий, окон и фонарей, наружных дверей и ворот) согласно
СН РК 2.04-21-2004* и рассчитывают значения приведенных
сопротивлений теплопередаче
этих ограждающих конструкций,
добиваясь выполнения условия
.
Назначают
требуемый
воздухообмен
согласно
СНиП РК 3.02-43-2007, СНиП РК 3.02-02-2009.
Проверяют принятые конструктивные решения наружных
ограждений на удовлетворение нормативных требований.
Рассчитывают удельный расход тепловой энергии на отопление
здания
, кДж/(м2·оС·сут) [кДж/(м3·°С·сут)], и сравнивают его с
требуемым значением
.
32
Расчет проводится в нижеприведенной последовательности.
Определяют приведенный трансмиссионный коэффициент
теплопередачи здания.
(2.15)
где β – коэффициент, учитывающий дополнительные
теплопотери, связанные с ориентацией ограждений по сторонам
горизонта, с ограждениями угловых помещений, с поступлением
холодного воздуха через входы в здание: для жилых зданий β = 1,13,
для прочих зданий β = 1,1 ;
Aw, AF, Aed, Ac, Af – площадь соответственно стен с учетом
площади откосов оконных и дверных проемов, заполнений
светопроемов (окон, фонарей), наружных дверей и ворот, покрытий
(чердачных перекрытий), цокольных перекрытий, м2;
–
приведенное
сопротивлением
теплопередаче соответственно стен, заполнений светопроемов (окон,
фонарей), наружных дверей и ворот, покрытий (чердачных
перекрытий), цокольных перекрытий, полов по грунту, исходя из
разделения их на зоны, (м2·°С)/Вт;
n – то же, что и в формуле (2.1);
– то же, что и в формуле (1.1).
Определяют приведенный инфильтрационный
коэффициент теплопередачи здания.
(условный)
(2.16)
где с – удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг∙°С);
nа – средняя кратность воздухообмена здания за
отопительный период, ч-1, принимаемая по нормам проектирования
соответствующих зданий;
βv – коэффициент снижения объема воздуха в здании,
учитывающий наличие внутренних ограждающих конструкций. При
отсутствии данных принимать βv = 0,85;
Vh – то же, что и формуле (1.1), м3;
– средняя плотность наружного воздуха за отопительный
период, т.е. при
, кг/м3;
33
к – коэффициент учета влияния встречного теплового потока
в конструкциях, равный 0,7 – для стыков панелей стен и окон с
тройными переплетами, 0,8 – для окон и балконных дверей со
спаренными переплетами и 1,0 – для одинарных окон, окон и
балконных дверей со спаренными переплетами, со стеклопакетами,
при устройстве приточных каналов и открытых проемов.
Для жилых помещений произведение
принимают
равным 3·Аr, где Аr – площадь жилых помещений, м2, для
общеобразовательных учреждений – 16¸20 м3/ч на 1 чел; в
дошкольных учреждений – 1,5 ч-1, в больницах – 1,5 ч-1.
В общественных зданиях, функционирующих не круглосуточно,
среднесуточная кратность воздухообмена определяется по формуле
(2.17)
где Zw – продолжительность рабочего времени в учреждении, ч-1;
– кратность воздухообмена в рабочее время, ч-1, согласно
СНиП РК 3.02-02-2009 для учебных заведений, поликлиник и других
учреждений, функционирующих в рабочее время неполные сутки,
принимается равной 0,5 ч-1 в нерабочее время.
Определяют коэффициент теплопередачи здания, Вт (м2·°С) по
формуле
(2.18)
Общие теплопотери здания через наружные ограждающие
конструкции, МДж, определяются по формуле
(2.19)
Бытовые теплопоступления в течение отопительного периода
определяют по формуле
(2.20)
34
где qint – величина бытовых тепловыделений на 1 м2 полезной
площади (площади жилых помещений) здания, Вт/м2, принимаемая по
расчету, но не менее 10 Вт/м2 для жилых зданий, для общественных и
административных зданий бытовые тепловыделения учитываются по
проектному числу людей (90 Вт/чел), от освещения (по установочной
мощности) и оргтехники (10 Вт/м2) с учетом рабочих часов в сутках;
Zht – средняя продолжительность отопительного периода, сут;
Аl – для жилых зданий – площадь жилых помещений и
кухонь; для общественных и административных зданий – полезная
площадь здания, м2, определяемая согласно СНиП РК 3.02-02-2009
как сумма площадей всех помещений, а также балконов и антресолей
в залах, фойе и т.п., за исключением лестничных клеток, лифтовых
шахт, внутренних лестниц и пандусов.
Теплопоступления через окна от солнечной радиации в течение
отопительного периода, МДж, для четырех фасадов зданий,
ориентированных по четырем направлениям, определяют по формуле
(2.21)
где τf, τscy – коэффициенты, учитывающие затемнение светового
проема соответственно окон и зенитных фонарей непрозрачными
элементами заполнения, принимаемые по проектным данным; при
отсутствии данных принимают по таблице 7.1 СН РК 2.04-21-2004*;
kF, kscy – коэффициенты относительного проникания
солнечной радиации соответственно для светопрозрачных заполнений
окон и зенитных фонарей, принимаемые по паспортным данным
соответствующих светопропускающих изделий; при отсутствии
данных следует принимать по таблице 7.1 СН РК 2.04-21-2004*;
Af1, Af2, Af3, Af4 – площадь светопрозрачных фасадов здания,
соответственно ориентированных по четырем направлениям, м2;
Ascy – площадь светопроемов зенитных фонарей здания, м2;
I1, I2, I3, I4 – средняя за отопительный период величина
солнечной
радиации
на
вертикальные
поверхности
при
действительных
условиях
облачности,
соответственно
ориентированные по четырем фасадам здания, МДж/м2, принимается
по таблице 3.4 СН РК 2.04-21-2004*. Для промежуточных
направлений величину солнечной радиации следует определять
интерполяцией;
Ihor – средняя за отопительный период величина солнечной
радиации на горизонтальную поверхность при действительных
35
условиях облачности,
СН РК 2.04-21-2004*.
МДж/м2,
принимается
по
таблице
3.4
Потребность в тепловой энергии на отопление здания в течение
отопительного периода , МДж, следует определять по формуле
где v – коэффициент, учитывающий способность ограждающих
конструкций помещений зданий аккумулировать или отдавать тепло,
рекомендуемое значение v = 0,8;
ζ – коэффициент эффективности авторегулирования подачи
тепла в системах отопления, рекомендуемые значения даны в п. 4.2
СН РК 2.04-21-2004*;
βh
–
коэффициент,
учитывающий
дополнительное
теплопотребление системы отопления, связанное с дискретностью
номинального теплового потока номенклатурного ряда отопительных
приборов и дополнительными теплопотерями через зарадиаторные
участки ограждений, теплопотерями трубопроводов, проходящих
через неотапливаемые помещения: для многосекционных и
протяженных зданий βh = 1,13, для зданий башенного типа βh = 1,11.
Расчетный удельный расход тепловой энергии системой
отопления здания за сутки отопительного периода
,
2
3 о
кДж/(м ·°С∙сут) [кДж/(м · С·сут.)], следует определять по нижеприведенной формуле и сравнивать его с требуемым значением
.
При потребительском подходе определения теплозащиты здания
расчет заканчивается в случае, если расчетное значение меньше
требуемого на 5 % или равно требуемому.
Если расчетное значение
больше требуемого
или меньше
более чем на 5 %, то осуществляют перебор вариантов до достижения
предыдущего условия. При этом используют следующие
возможности:
- изменение объемно-планировочного решения здания (размеров
и формы);
- понижение (или повышение) уровня теплозащиты отдельных
ограждений здания;
36
- выбор более эффективных систем теплоснабжения.
При выборе уровня теплозащиты на основе поэлементных
требований проверку условия
производить не следует.
Пример 3 – Выбрать уровень теплозащиты для двухсекционного
12-х этажного жилого дома. Район строительства – г. Атырау.
Исходные данные:
- климатические параметры: расчетная температура наружного
воздуха text = - 28 °С; средняя температура наружного воздуха за
отопительный период
; продолжительность отопительного
периода Zht = 201 сут; градусо-сутки отопительного периода Dd =
= 5125 °С·сут;
- параметры внутреннего воздуха: температура воздуха
внутреннего воздуха tint = 20 °С; относительная влажность воздуха
внутри здания φint = 55 %; температура точки росы td = 10,7 °С;
- в соответствии с разработанными объемно-планировочными и
компоновочными решениями здания по чертежам определяют или
рассчитывают его геометрические размеры: высота этажа h = 3 м;
число этажей N = 12; высота отапливаемого объема здания Н = 3·12 =
= 36 м; длина периметра внутренней поверхности наружных стен
этажа Pst = 192,3 м; длина периметра внутренних откосов дверных и
оконных проемов на этаже l = 254,7 м; средняя ширина внутренних
откосов дверных и оконных проемов b = 0,38 м.
Площадь заполнений светопроемов (окон, балконных дверей,
фонарей) AF = 931,9 м2.
Площадь наружных дверей и ворот Aed = 127,2 м2.
Площадь наружных стен, включающих окна, балконные и
входные двери в здание Aw+F+ed = Pst·Hh = 192,32·36 = 6924 м2.
Площадь внутренних откосов окон и дверей в здании Аl = l · b ×
× N = 245,7 · 0,38 · 12 = 1162 м2.
Площадь наружных стен Aw = Aw+F+ed - AF - Aed = 6924 - 931,9 - 127,2 = 5865 м2.
Площадь наружных стен с откосами Aw+l = Aw + Аl = 5865 +
+ 1162 = 7027 м2.
Площадь покрытий (чердачных перекрытий) Ас = 944 м2.
Площадь цокольных перекрытий Af = 944 м2.
Общая площадь внутренней поверхности всех наружных
ограждающих конструкций
37
Площадь жилых комнат Аq = 312,7 · 12 = 3752,4 м2.
Площадь жилых комнат и кухонь Аr = 466,3 · 12 = 5595,6 м2.
Отапливаемая площадь Аh = 944 · 12 = 3752,4 м2.
Отапливаемый объем здания Vh = Ast · Hh = 944 · 36 = 33984 м3.
Показатели объемно-планировочного решения здания:
- коэффициент остекления фасадов здания Р
- показатель компактности здания
, 1/м
Требуемое значение удельного расхода тепловой энергии на
отопление:
- при централизованном теплоснабжении
или 25 кДж/(м3·°С·сут);
- при децентрализованном теплоснабжении 25 · 1,6 =
= 40 кДж/(м3·°С·сут) или
, где
Требуемые сопротивления теплопередаче
ограждающих
конструкций определяют по таблице 4 СН РК 2.04-21-2004*:
- для наружных стен
- для перекрытий чердачных
- для пола
- для окон и балконных дверей
Примечание – В скобках указаны минимально допустимые
значения
требуемых
сопротивлений
теплопередаче
при
потребительском подходе к требованиям по теплозащите здания в
целом.
Приведенные сопротивления теплопередаче ограждающих
конструкций:
- для наружных стен (для глади) Rw = 3,68 (м2·°С)/Вт;
- для оконных откосов Rl = 1,85 (м2·°С)/Вт;
- для перекрытий чердачных Rc = 0,618 (м2·°С)/Вт;
- для пола Rf = 1,635 (м2·°С)/Вт;
38
- для окон и балконных дверей RF = 0,58 (м2·°С)/Вт.
Требуемый воздухообмен согласно СНиП РК 4.02-42-2006 в
жилых комнатах должен быть 3 м3/ч на 1 м2 жилых помещений в
кухнях не менее 90 м3/ч при четырехконфорочных плитах.
Площадь жилых комнат в квартирах проектируемого здания –
43–82,5 м2.
Приведенный трансмиссионный коэффициент теплопередачи
здания:
Приведенный инфильтрационный
теплопередачи здания:
(условный)
коэффициент
Общий коэффициент теплопередачи здания:
Общие теплопотери здания через наружные ограждающие
конструкции, за отопительный период:
Бытовые теплопоступления в здание за отопительный период:
Qint = 0,0864·qint ·Zht ·Ar = 0,0864·12·201·5595,6 = 1 166 105 МДж.
Теплопоступления через окна от солнечной радиации в течение
отопительного
периода
для
четырех
фасадов
зданий,
ориентированных по четырем направлениям:
39
Потребность в тепловой энергии на отопление здания за
отопительный период:
Расчетный удельный расход тепловой энергии
отопления здания за сутки отопительного периода:
системой
меньше
на 3,43 %, т.е. меньше 5 %.
Поэтому выбранный уровень теплозащиты здания удовлетворяет
нормативным требованиям.
40
Литература
1 Васильев А. А. Энергоэффективная конструкция ограждения
многоэтажного жилого здания / А. А. Васильев // Вестник БелорусскоРоссийского университета. – Могилев : ГУ ВПО «БелорусскоРоссийский университет», 2011. – № 1 (26). – С. 89–93.
2 Горшков А. С. Пути повышения энергоэффективности
ограждающих конструкций зданий / А. С. Горшков, И. А. Войков //
Сборник трудов II Всероссийской конференции «Строительная
теплофизика и энергоэффективное проектирование ограждающих
конструкций». – СПб, 2009. – С. 45–48.
3 ГОСТ 30494-96 Здания жилые и общественные. Параметры
микроклимата в помещениях.
4 Гроздов В. Т. О недостатках существующих проектных
решений наружных навесных стен в многоэтажных монолитных
железобетонных зданиях / В. Т. Гроздов // Дефекты зданий и
сооружений. – СПб. : БИТУ, 2006. – С. 15–21.
5 Деркач В. Н. Об энергоэффективности наружного стенового
ограждения каркасных зданий / В. Н. Деркач, А. Я. Найчук //
Архитектура и строительство. – 2011. – № 1. – С. 22–25.
6 Ищук М. К. Отечественный опыт возведения зданий с
наружными стенами из облегченной кладки / М. К. Ищук. – М. : РИФ
«Стройматериалы», 2009. – 360 с.
7 Кравченя Э. М., Козел Р. Н., Свирид И. П. Охрана труда и
энергосбережение. – М. : ТетраСистемс, 2008. – 245 с.
8 Лобов О. И. Долговечность наружных стен современных
многоэтажных зданий / О. И. Лобов, А. И. Ананьев // Жилищное
строительство. – 2008. – № 8. – С. 48–52.
9 МСН 2.04-02-2004 Тепловая защита зданий.
10 МСП 2.04-101-2001 (изд. 2007) Проектирование тепловой
защиты зданий.
11 Орлович Р. Б. Отечественные и зарубежные технические
решения по наружному стеновому ограждению высотных зданий /
Р. Б. Орлович, А. Я. Найчук, В. Н. Деркач // Архитектура, дизайн и
строительство. – 2009. – № 3–4 (43). – С. 56, 57.
12 СН РК 2.04-21-2004 (изд. 2008) Энергопотребление и тепловая
защита гражданских зданий.
13 СНиП РК 2.04-01-2010 Строительная климатология.
14 СНиП РК 2.04-03-2002 Строительная теплотехника.
15 СНиП РК 3.02-02-2009 Общественные здания и сооружения.
16 СНиП РК 3.02-43-2007 Жилые здания.
41
17 СНиП РК 4.02-42-2006 Отопление, вентиляция и
кондиционирование.
18 Федоров С. Н. Приоритетные направления для повышения
энергоэффективности зданий // Энергосбережение, 2008. – № 5. –
С. 23–25.
42
Приложение А
(справочное)
Строительные ограждающие конструкции с применением
пенополиуретана в качестве утеплителя
Пенополиуретаны относятся к числу наиболее эффективных
теплоизоляционных
материалов.
Они
имеют
коэффициент
теплопроводности от 0,019 до 0,035 Вт/м·°С при плотностях от 40 до
150 кг/м3. Водопоглощение пенополиуретанов не превышает 1,3 % по
объему за 24 часа. Объем образцов из пенополиуретана после
месячного испытания увеличивается до 4 %, а затем после выдержки
приближается к исходному.
Слой пенополиуретана выполняет функции антикоррозионного
покрытия при величине адгезии к бетону, дереву, стеклу, металлу
2,3 кг/см2. Таким образом можно сделать вывод, что при
теплоизоляции пенополиуретаном отпадает необходимость в
крепежных материалах.
Пенополиуретаны относятся к классам самозатухающих и
трудновоспламеняемых материалов.
В процессе эксплуатации пенополиуретаны не меняют своих
теплоизоляционных и прочностных свойств при температуре от минус
60 °С до плюс 100 °С.
Теплотехнические характеристики пенополиуретана – коэффициенты теплопроводности, теплоусвоения и паропроницаемости
приведены в таблице А.1.
Удельная
теплоемкость
Ср, кДж/кг∙°С
Коэффициент
паропроницаемости μ,
мг/(м·ч·Па)
Коэффициент
теплопроводности λ,
Плотность
Вт/м·°С
материала γ,
при условии
кг/м3
в сухом
эксплуатации
состоянии
А
60–75
0,027
0,032
многослойный
40–50
0,025
0,030
однослойный
Расчетный
коэффициент
теплоусвоени
я S, Вт/м2 °С
Таблица А.1 – Теплофизические характеристики однослойного,
многослойного пенополиуретана марки ППУ-110
0,504
1,50
0,0147
0,0474
Из приведенных выше данных можно сделать вывод, что наличие
тонких пленок, образующихся на поверхности каждого слоя
пенополиуретана при его напылении, приводит к существенному
43
снижению коэффициента паропроницаемости. Поэтому при
внутреннем утеплении наружных стен, как показали результаты
расчетов, не требуется установка дополнительной пароизоляции.
В данном приложении представлены проектные решения
наружных стен и перекрытий с использованием пенополиуретана в
качестве утеплителя. Расчет выполнен с использованием программы
«Диффузия».
При выполнении теплотехнического расчета необходимо
предварительно задать значение коэффициента теплотехнической
однородности.
Требуемое сопротивление теплопередаче для глади стены можно
определить графическим способом, с помощью рисунков А.1 и А.2.
Рисунок А.1 – Номограмма для определения требуемого
сопротивления теплопередаче для глади стены (жилых здания,
лечебно-профилактических и детских учреждений, школ и
интернатов)
44
Рисунок А.2 – Номограмма для определения требуемого
сопротивления теплопередаче для глади стены (общественные и
административные здания)
На рисунке А.1 представлена зависимость требуемого
сопротивления теплопередаче глади стены от градусо-суток
отопительного периода для различных значений коэффициентов
теплотехнической однородности r для жилых зданий, лечебнопрофилактических и детских учреждений, школ и интернатов, на
рисунке А.2 – для общественных и административных зданий.
Далее по величине сопротивления теплопередаче, с помощью
таблиц для принятой ограждающей конструкции, определяется
требуемая толщина пенополиуретана.
Пример теплофизического расчета наружной стены утепленной
изнутри пенополиуретаном приведен в данном приложении.
Исходные данные: для жилых зданий (г. Атырау): tint = 20 °С;
Zht = 201 сут. Теплофизические характеристики
материалов представлены в таблице А.2.
45
Таблица А.2 – Теплофизические характеристики материалов
Характеристика
γ, кг/м3 λ ,Вт/(м·°С) μ, мг/(м·ч·Па)
Пенополиуретан ППУ-110
60
0,032
0,0147
Пеноизол
18
0,033
0,237
Пенополистирол ПСБС-25
16
0,041
0,05
Базальтовая минвата
90
0,042
0,54
Ячеистый бетон
600
0,16
0,17
Сосна
500
0,14
0,06
Керамзитобетон (панели)
1200
0,44
0,11
Железобетон (плиты перекрытия, покрытия) 2500
1,92
0,03
Цементно-песчаный раствор
1800
0,76
0,09
Известково-песчаный раствор
1600
0,7
0,12
Силикатный кирпич
1800
0,76
0,11
Керамический кирпич
1800
0,7
0,11
Бессер
1800
0.9
0.03
Гравий
800
0,21
0,21
Линолеум
1800
0,38
0,002
Рубероид
600
0,17
0,00136
Полиэтиленовая пленка
1600
0,38
0,00002192
Битумная мастика
1200
0,22
0,008
Изопласт
1200
0,22
0,008
Изопласт с крупнозернистой насыпкой
1400
0,27
0,008
Воздушная прослойка
СНиП РК 2.04-03-2002 приложение 4
Наименование материала
Теплофизический расчет ограждения
Район строительства – г. Атырау.
Тип ограждения: стена (таблица А.3, рисунок А.3).
Тип здания: Жилое, лечебно-профилактическое,
учреждение, школа, интернат.
детское
Таблица А.3 – Состав ограждения
Наименование
1 Известковопесчаный раствор
2 Пенополиуретан
ППУ-110
напыляемый
3 Кладка из
кирпича
силикатного
(ГОСТ 379-79) на
цементно-песчаном
растворе
Коэффициент
Коэффициент
Толщина Плотность
теплопроводности паропроницаемости
δ, м
γ, кг/м3
λ ,Вт/(м·°С)
μ, мг/(м·ч·Па)
0,02
1600
0,7
0,12
0,092
110
0,032
0,0147
0,38
1800
0,76
0,11
46
Теплотехнический расчет ограждения
Рисунок А.3 – Порядок расположения слоев в конструкции
Находим градусо-сутки отопительного периода (Dd) по формуле
где tint – средняя температура воздуха в помещении, °С;
и Zht – средняя температура, °С и продолжительность,
отопительного периода, сут.
Для рассматриваемого типа здания: tint = 20 °С ;
= - 5,50 °С ;
Zht = 201 сут. Dd = 5125,5.
Определяем
для рассматриваемого типа здания,
Далее находим
, исходя из санитарно-гигиенических и
комфортных условий
Принимаем наибольшее значение
Определяем приведенное
сопротивление
конструкции
Коэффициент теплопередачи для глади ограждения k = l / Ro = l /
/ 3,562 = 0,281 Вт/(м2·оС).
47
Для проверки условий конденсации влаги на внутренней
поверхности наружного угла ограждения определяем температуру
этой поверхности τy по формуле
τy = τint - (0,18 - 0,042Ro)(tint - tн5)
где τint – температура внутренней поверхности стены, °С.
Вычислим удельный тепловой поток, проходящий через
ограждение при температуре наружного воздуха, равной средней
температуре наиболее холодной пятидневки.
q = k(tint – tн5) = 0,281· (20 + 28) = 13,5 Вт/м2,
τint = tint – q / aint = 20 - 13,5 / 8,7 = 18,5 °C,
τy = 18,5 - (0,18 - 0,042 ∙ 3,56) ∙ (20 + 28) =17 °C.
Точка росы при tint = 20 °C и φint = 83 %; tp = 10,5 °C, τy > τр;
17 > 10,5.
Так как температура точки росы при заданных параметрах
внутреннего воздуха меньше температуры в углу конструкции, то
конденсация влаги на конструкции не будет.
Расчет влажностного режима ограждения
Определяем сопротивление паропроницанию конструкции
где п – число слоев ограждения, n = 3.
Согласно метода расчета влажностного режима ограждающих
конструкций определяем значения безразмерных переменных Xi и Yi
на границах слоев стены по следующим формулам
где Xi – безразмерное термическое сопротивление строительной
конструкции до рассматриваемого сечения;
48
Yi – безразмерное сопротивление паропроницанию
строительной конструкции до рассматриваемого сечения.
Сопротивления и безразмерные переменные заносим в таблицу А4.
Таблица А.4
Номер
слоя
1
2
3
0,03
2,88
0,50
0,17
6,26
3,45
0,0403
0,8474
0,9878
0,,0169
0,6503
1,0000
Результаты расчета влажностного режима ограждения приведены
на рисунке А.4.
Рисунок А.4 – Влажностный режим ограждения
На рисунке А.4 представлена зависимость безразмерного
сопротивления паропроницанию Y от безразмерного термического
сопротивления X для рассматриваемой конструкции. Кривая YH
характеризует значения безразмерного сопротивления паропроницанию для состояния полного насыщения влажного воздуха водяным
паром.
Кривая YH построена для значений: температуры внутреннего
воздуха tint = 20 °C и относительной влажности φ = 83 %. Параметры
наружного воздуха приняты средними для наиболее холодного месяца
(t1ext = - 12.2 °С ; φ = 83 %).
49
где
Пересечение линий Y и YH определяет область возможной
конденсации водяного пара в толще ограждения. Плоскость
возможной конденсации соответствует максимальному значению
разности величин Y - YH внутри этой области.
Так как линии Y и YH пересекаются, то имеет место конденсация
водяного пара в толще рассматриваемой конструкции, поэтому
необходимо выполнить расчет на влагонакопление.
Защита от переувлажнения ограждающих конструкций
Определяем температуру в зоне конденсации для трех периодов
года:
- зимний период τ1 = tint - k(tint - textl)Rvp = 20 - 0,281∙ (20 + 9,5) ×
× (3,02) = - 5 Вт/м2;
- переходный период τ2 = tint - k(tint - text2)Rvp = 20 - 0,28 ∙ (20 - 0,65) ∙ (3,02) = 3,6 Вт/м2;
- летний период τ3 = tint - k(tint - text3)Rvp = 20 – 0,281 ∙ (20 – 15,32) ×
× (3.02) = 16,03 Вт/м2.
Определяем значение упругости насыщенного водяного пара Е
для трех периодов года по формуле:
- зимний период E1 = 421,3 Па;
- переходный период Е2 = 791 Па;
- летний период Е3 = 1821,7 Па.
Определяем упругость водяного пара в плоскости возможной
конденсации за годовой период эксплуатации.
где Z1, Z2, Z3 – продолжительность, мес, зимнего, весеннеосеннего и летнего периодов, соответственно.
Е = (421,3 ∙ 4 + 791 ∙ 2 + 1821,7 ∙ 6) / 12 = 1183,1 Па
50
Определяем фактическое сопротивление паропроницанию ( )
части ограждения между наружной поверхностью ограждения и
плоскостью возможной конденсации.
Далее находим требуемое сопротивление паропроницанию из
условия недопустимости накопления влаги в ограждении за годовой
период эксплуатации:
где ев – упругость водяного пара внутреннего воздуха, Па, при
расчетной температуре и влажности этого воздуха;
eext – средняя упругость водяного пара наружного воздуха,
Па, за годовой период.
Определяем фактическое сопротивление паропроницанию (Rvp)
части ограждения между внутренней поверхностью ограждения и
плоскостью возможной конденсации.
Rvp = 6б43 (м2·ч·Па)/мг
6,43 > 0,76.
Определяем также требуемое сопротивление паропроницанию из
условия ограничения накопления влаги за период с отрицательными
температурами
где Z0 – продолжительность периода влагонакопления, сут, т.е.
периода с отрицательными температурами;
А = 1000 – переводной коэффициент;
γω – плотность материала изоляции;
δω – толщина изоляции;
Δωav – предельно допустимое приращение расчетного
массового отношения влаги в материале, %;
51
.
Для определения Е0 находим температуру наружной изоляции
при средней температуре наружного воздуха
τsr = tint - k(tint - tsr)Rvp = 20 – 0,281 ∙ (20+8,28) ∙ (3,02) = - 3,97 °С,
Е0 = 455,6 Па,
η = 0,0024 ∙ (455,6 - 334) ∙ 152 / 3,45 = 12,84,
=0,0024 ∙ 152 ∙ (1290 - 455,6) / (110 ∙ 0,092 ∙ 25 + 12,84) = 14 (м2∙Па ∙ч)/мг;
6,43 > 1,14.
Результаты расчетов влажностного режима ограждения показали,
что фактическое сопротивление паропроницанию превышает
требуемые значения. Следовательно, можно сделать вывод о
нецелесообразности нанесения пароизоляции, так как накопление
влаги в период с отрицательными температурами наружного воздуха
не происходит.
Стена из силикатного кирпича, утепленная изнутри, с защитным
слоем из известково-песчаного раствора (рисунок А.5, таблица А.5).
1 – известково-песчаный
3 – кирпичная кладка
раствор;
Рисунок А.5
52
2
–
пенополиуретан;
Таблица А.5
Толщина слоя
теплоизоляции δ, мм
35
45
55
65
75
85
95
105
Сопротивление теплопередаче / паропроницанию стены,
(м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
при толщине кирпичной стенки
380 мм
510 мм
640 мм
1,78 / 6,00
1,95 / 7,18
2,12 / 8,37
2,09 / 6,68
2,26 / 7,86
2,43 / 9,05
2,41 / 7,36
2,58 / 8,54
2,75 / 9,73
2,72 / 8,04
2,89 / 9,22
3,06 / 10,41
3,03 / 8,72
3,20 / 9,91
3,37 / 11,09
3,34 / 9,40
3,51 / 10,59
3,68 / 11,77
3,66 / 10,08
3,83 / 11,27
4,00 / 12,45
3,97 / 10,76
4,14 / 11,95
4,31 / 13,13
Стена из силикатного кирпича, утепленная изнутри, с защитным
слоем из гипсокартона (рисунок А.6, таблица А.6).
1 – гипсокартон; 2 – пенополиуретан; 3 – кирпичная кладка
Рисунок А.6
Таблица А.6
Толщина слоя
теплоизоляции δ,
мм
35
45
55
65
75
85
95
105
Сопротивление теплопередаче / паропроницанию стены,
(м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
при толщине кирпичной стенки
380 мм
510 мм
640 мм
1,82 / 6,01
1,99 / 7,19
2,16 / 8,37
2,13 / 6,69
2,30 / 7,87
2,47 / 9,05
2,45 / 7,37
2,62 / 8,55
2,79 / 9,73
2,76 / 8,05
2,93 / 9,23
3,10 / 10,41
3,07 / 8,73
3,24 / 9,91
3,41 / 11,09
3,38 / 9,41
3,55 / 10,59
3,72 / 11,77
3,70 / 10,09
3,87 / 11,27
4,04 / 12,45
4,01 / 10,77
4,18 / 11,95
4,35 / 13,13
53
Стена из силикатного кирпича, утепленная снаружи (рисунок
А.7, таблица А.7)
1 – известково-песчаный раствор; 2 – кирпичная кладка;
3 – пенополиуретан; 4 – цементно-песчаный раствор
Рисунок А.7
Таблица А.7
Толщина слоя
теплоизоляции δ,
мм
35
45
55
65
75
85
95
105
Сопротивление теплопередаче / паропроницанию стены,
(м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
при толщине кирпичной стенки
380 мм
510 мм
640 мм
1,8 / 6,22
1,97 / 7,41
2,14 / 8,59
2,11 / 6,90
2,28 / 8,09
2,45 / 9,27
2,42 / 7,58
2,60 / 8,77
2,77 / 9,95
2,74 / 8,27
2,91 / 9,45
3,08 / 10,63
3,05 / 8,95
2,91 / 10,13
3,39 / 11,31
3,36 / 9,63
3,22 / 10,81
3,70 / 11,99
3,67 / 10,31
3,85 / 11,49
4,02 / 12,67
3,99 / 10,99
4,16 / 12,17
4,33 / 13,35
Стена из керамического кирпича, утепленная изнутри, с
защитным слоем из известково-песчаного раствора (рисунок А.8,
таблица А.8)
1 – известково-песчаный
3 – кирпичная кладка
раствор;
Рисунок А.8
54
2
–
пенополиуретан;
Таблица А.8
Толщина слоя
теплоизоляции δ,
мм
25
35
45
55
65
75
85
95
Сопротивление теплопередаче / паропроницанию стены,
(м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
при толщине кирпичной стенки
380 мм
510 мм
640 мм
1,62 / 4,58
1,85 / 5,51
2,07 / 6,44
1,94 / 5,26
2,16 / 6,19
2,38 / 7,12
2,25 / 5,94
2,47 / 6,87
2,70 / 7,80
2,56 / 6,62
2,78 / 7,55
3,01 / 8,48
2,87 / 7,30
3,10 / 8,23
3,22 / 9,16
3,19 / 7,98
3,41 / 8,91
3,63 / 9,84
3,50 / 8,66
3,72 / 9,59
3,95 / 10,52
3,81 / 9,34
4,03 / 10,27
4,26 / 11,20
Стена из керамического кирпича, утепленная изнутри, с
защитным слоем из гипсокартона (рисунок А.9, таблица А.9).
1 – гипсокартон; 2 – пенополиуретан; 3 – кирпичная кладка
Рисунок А.9
Таблица А.9
Толщина слоя
теплоизоляции δ, мм
25
35
45
55
65
75
85
95
Сопротивление теплопередаче / паропроницанию стены,
(м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
при толщине кирпичной стенки
380 мм
510 мм
640 мм
1,66 / 4,59
1,89 / 5,52
2,11 / 6,45
1,98 / 5,27
2,20 / 6,20
2,42 / 7,13
2,29 / 5,95
2,51 / 6,88
2,74 / 7,81
2,60 / 6,63
2,82 / 7,56
3,05 / 8,49
2,91 / 7,31
3,14 / 8,24
3,36 / 9,17
3,23 / 7,99
3,45 / 8,92
3,67 / 9,85
3,54 / 8,67
3,76 / 9,60
3,99 / 10,53
3,85 / 9,35
4,07 / 10,28
4,30 / 11,21
Стена из керамического кирпича, утепленная снаружи (рисунок
А.10, таблица А.10).
55
1 – известково-песчаный раствор; 2 – кирпичная кладка;
3 – пенополиуретан; 4 – цементно-песчаный раствор
Рисунок А.10
Таблица А.10
Толщина слоя
теплоизоляции δ,
мм
25
35
45
55
65
75
85
95
Сопротивление теплопередаче / паропроницанию стены,
(м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
при толщине кирпичной стенки
380 мм
510 мм
640 мм
1,64 / 4,80
1,87 / 5,73
2,09 / 6,66
1,95 / 5,48
2,18 / 6,41
2,40 / 7,34
2,27 / 6,16
2,49 / 7,09
2,72 / 8,02
2,58 / 6,84
2,80 / 7,77
3,03 / 8,70
2,89 / 7,52
3,12 / 8,45
3,34 / 9,38
3,20 / 8,21
3,43 / 9,13
3,65 / 10,06
3,52 / 8,89
3,74 / 9,81
3,97 / 10,74
3,83 / 9,57
4,05 / 10,49
4,28 / 11,42
Стена из силикатного и керамического кирпича, утепленная
изнутри, с защитным слоем из известково-песчаного раствора
(рисунок А.11, таблица А.11).
1 – известково-песчаный раствор; 2 –
3 – силикатный кирпич; 4 – керамический кирпич
Рисунок А.11
56
пенополиуретан;
Таблица А.11
Толщина слоя
теплоизоляции δ, мм
30
40
50
60
70
80
90
100
Сопротивление теплопередаче / паропроницанию стены,
(м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
при толщине кирпичной стенки
380 мм
510 мм
1,84 / 6,61
2,02 / 7,79
2,16 / 7,29
2,33 / 8,47
2,47 / 7,97
2,64 / 9,15
2,78 / 8,65
2,95 / 9,83
3,09 / 9,33
3,27 / 10,51
3,41 / 10,01
3,58 / 11,19
3,72 / 10,69
3,89 / 11,87
4,03 / 11,37
4,20 / 12,55
Стена из силикатного и керамического кирпича, утепленная
изнутри, с защитным слоем из гипсокартона (рисунок А.12, таблица
А.12).
1 – гипсокартон; 2 – пенополиуретан; 3 – силикатный кирпич; 4 –
керамический кирпич
Рисунок А.12
Таблица А.12
Толщина слоя
теплоизоляции δ, мм
30
40
50
60
70
80
90
100
Сопротивление теплопередаче / паропроницанию стены,
(м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
при толщине кирпичной стенки
380 мм
510 мм
1,88 / 6,62
2,05 / 7,80
2,20 / 7,30
2,37 / 8,48
2,51 / 7,98
2,68 / 9,16
2,82 / 8,66
2,99 / 9,84
3,13 / 9,34
3,30 / 10,52
3,45 / 10,02
3,62 / 11,20
3,76 / 10,70
3,93 / 11,88
4,07 / 11,38
4,24 / 12,56
57
Слоистая кладка из силикатного и керамического кирпича
(рисунок А.13, таблица А.13).
1 – известково-песчаный раствор; 2 – силикатный кирпич;
3 – пенополиуретан; 4 – керамический кирпич
Рисунок А.13
Таблица А.13
Толщина слоя
теплоизоляции δ, мм
45
55
65
75
85
95
105
115
125
Сопротивление теплопередаче / паропроницанию стены,
(м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
при толщине кирпичной стенки
380 мм
510 мм
2,29 / 7,50
2,46 / 8,68
2,60 / 8,18
2,78 / 9,36
2,92 / 8,86
3,09 / 10,04
3,23 / 9,54
3,40 / 10,72
3,54 / 10,22
3,71 / 11,40
3,85 / 10,90
4,03 / 12,08
4,17 / 11,58
4,34 / 12,76
4,48 / 12,26
4,65 / 13,44
4,79 / 12,94
4,96 / 14,12
Слоистая кладка из силикатного кирпича (рисунок А.14, таблица
А.14).
1 – известково-песчаный раствор; 2 – силикатный кирпич;
3 – пенополиуретан; 4 – силикатный кирпич
Рисунок А.14
58
Таблица А.14
Толщина слоя
теплоизоляции δ, мм
45
55
65
75
85
95
105
115
125
Сопротивление теплопередаче / паропроницанию стены,
(м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
при толщине кирпичной стенки
380 мм
510 мм
2,24 / 7,73
2,42 / 8,91
2,56 / 8,41
2,73 / 9,59
2,87 / 9,09
3,04 / 10,27
3,18 / 9,77
3,55 / 10,95
3,49 / 10,45
3,66 / 11,63
3,81 / 11,13
3,98 / 12,31
4,12 / 11,81
4,29 / 13,00
4,43 / 12,49
4,60 / 13,68
4,74 / 13,17
4,91 / 14,36
Стена из керамзитобетона, утепленная изнутри, с защитным
слоем из известково-песчаного раствора (рисунок А.15, таблица А.15).
1 – известково-песчаный раствор; 2 – пенополиуретан; 3 – панель
из керамзитобетона
Рисунок А.15
Таблица А.15
Толщина слоя
теплоизоляции δ, мм
25
35
45
55
65
75
85
95
Сопротивление теплопередаче / паропроницанию стены,
(м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
при толщине керамзитобетонной панели
350 мм
400 мм
1,88 / 4,67
2,01 / 5,07
2,19 / 5,35
2,32 / 5,75
2,50 / 6,03
2,63 / 6,43
2,81 / 6,71
2,94 / 7,11
3,13 / 7,39
3,26 / 7,79
3,44 / 8,07
3,57 / 8,47
3,75 / 8,75
3,88 / 9,15
4,06 / 9,43
4,19 / 9,83
59
Стена из керамзитобетона, утепленная изнутри, с защитным
слоем из гипсокартона (рисунок А.16, таблица А.16).
1 – гипсокартон; 2 – пенополиуретан; 3 – панель из
керамзитобетона
Рисунок А.16
Таблица А.16
Толщина слоя
теплоизоляции δ, мм
25
35
45
55
65
75
85
95
Сопротивление теплопередаче / паропроницанию стены,
(м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
при толщине керамзитобетонной панели
350 мм
400 мм
1,92 / 4,67
2,05 / 5,07
2,23 / 5,35
2,36 / 5,75
2,54 / 6,03
2,67 / 6,43
2,85 / 6,71
2,98 / 7,11
3,17 / 7,40
3,30 / 7,80
3,48 / 8,08
3,61 / 8,48
3,79 / 8,76
3,92 / 9,16
4,10 / 9,44
4,23 / 9,84
Стена из керамзитобетона, утепленная снаружи (рисунок А.17,
таблица А.17).
1 – панель из керамзитобетона;
3 – известково-песчаный раствор
Рисунок А.17
60
2
–
пенополиуретан;
Таблица А.17
Толщина слоя
теплоизоляции δ, мм
25
35
45
55
65
75
85
95
Сопротивление теплопередаче / паропроницанию стены,
(м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
при толщине керамзитобетонной панели
350 мм
400 мм
1,88 / 4,67
2,01 / 5,07
2,19 / 5,35
2,32 / 5,75
2,50 / 6,03
2,63 / 6,43
2,81 / 6,71
2,94 / 7,11
3,13 / 7,39
3,26 / 7,79
3,44 / 8,07
3,57 / 8,47
3,75 / 8,75
3,88 / 9,15
4,06 / 9,43
4,19 / 9,83
Стена из ячеистого бетона, утепленная снаружи (рисунок А.18,
таблица А.18).
1 – цементно-песчаная штукатурка; 2 – ячеистый бетон;
3 – пенополиуретан; 4 – воздушная прослойка; 5 – облицовочный слой
Рисунок А.18
Таблица А.18
Толщина слоя
теплоизоляции δ, мм
20
30
40
50
60
70
80
Сопротивление теплопередаче / паропроницанию стены,
(м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
при облицовочном слое
керамический кирпич 120 мм
бессер 90 мм
2,84 / 3,34
2,68 / 5,48
3,15 / 4,02
3,00 / 6,16
3,47 / 4,70
3,31 / 6,84
3,78 / 5,38
3,62 / 7,52
4,09 / 6,06
3,93 / 8,20
4,40 / 6,74
4,25 / 8,88
4,72 / 7,42
4,56 / 9,56
Деревянные стены из бревен или бруса (рисунок А.19, таблица
А.19).
61
1 – внутренняя часть стены из бруса; 2 – пенополиуретан;
3 – наружная часть стены из бруса
Рисунок А.19
Таблица А.19
Толщина слоя
теплоизоляции δ, мм
20
30
40
50
60
70
80
Сопротивление теплопередаче / паропроницанию стены,
(м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
при толщине бруса
75 + 75 = 150 мм
100 + 100 = 200 мм
1,85 / 3,86
2,21 / 4,69
2,17 / 4,54
2,52 / 5,37
2,48 / 5,22
2,84 / 6,05
2,79 / 5,90
3,15 / 6,73
3,10 / 6,58
3,46 / 7,41
3,42 / 7,26
3,77 / 8,10
3,73 / 7,94
4,09 / 8,78
Деревянные каркасные и каркасно-щитовые стены (рисунок А.20,
таблица А.20).
1 – гипсокартон; 2 – пенополиуретан; 3 – наружная обшивка из
досок
Рисунок А.20
62
Таблица А.20
Толщина слоя
теплоизоляции δ, мм
50
60
70
80
90
100
110
Сопротивление теплопередаче / паропроницанию стены,
(м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
2,01 / 4,08
2,32 / 4,76
2,63 / 5,44
2,94 / 6,12
3,26 / 6,80
3,57 / 7,48
3,88 / 8,16
63
Приложение Б
(справочное)
Строительные ограждающие конструкции с применением
пеноизола в качестве утеплителя
Пеноизол представляет собой новый вид утеплителя из семейства
карбамидоформальдегидных пенопластов, разработан научнотехническим центром МЕТТЭМ и впервые был использован в Москве
при строительстве четырнадцатиэтажных зданий.
Пеноизол обладает высокими теплоизоляционными свойствами,
низкой плотностью (15–20 кг/м3), простотой его получения, большой
сопротивляемостью огню, дешевизной изготовления, улучшенными
экологическими и эксплуатационными характеристиками.
Производится в виде плит размером 50 x 60 см. Толщина плиты
определяется на основании теплотехнического расчета строительных
ограждающих конструкций. По согласованию с потребителем
допускается заливка пеноизола в пустотелые полости и профили.
Долговечность пеноизола в строительстве по результатам
климатических испытаний, произведенных институтом химической
физики РАН, должна составлять не менее 30–35 лет для вертикальных
конструкций сооружений. Время надежной работы пеноизола в
качестве ненесущего среднего слоя трехслойных конструкций зданий
и сооружений в широком диапазоне изменения температуры и
относительной влажности не ограничено.
Пеноизол не способен к самостоятельному горению после
отключении источника огня, к образованию расплавов, к развитию
стабильного процесса горения и выделению под воздействием
пламени высокотоксичных веществ.
Пеноизол относится к группе горючести не ниже Г2, группе
воспламеняемых не ниже В2, группе с умеренной дымообразующей
способностью не ниже Д1, группе токсичности Т2 (умеренно
опасные).
Теплотехнические характеристики пеноизола – коэффициенты
теплопроводности, теплоусвоения и паропроницаемости приведены в
таблице Б.1.
Из приведенных выше данных следует, что пеноизол по
значению коэффициента теплопроводности превосходит лишь
дорогостоящие эффективные теплоизоляционные материалы –
пенополиуретан и пеноплэкс. В таблице Б.2 представлены прочие
важнейшие физические характеристики пеноизола.
64
Таблица Б.1 – Теплофизические характеристики пеноизола
Коэффициент
Расчетный
Удельная Коэффициент
Плотность теплопроводности λ, Вт/м·°С коэффициент
теплоем- паропроницаматериала
при условиях Теплоусвоекость Cp
емости μ ,
в
сухом
Y, кг/м3
ния S,
эксплуатации
кДж/кг·°С
мг/м∙ч∙Па
состоянии
Вт/м2·°С
А
18
0,03
0,033
0,225
1,42
0,237
Таблица Б.2 – Физические характеристики пеноизола
Наименование показателя
Плотность, кг/м3
Прочность на сжатие при 10%-ной деформации,
МПа, не менее
Водопоглощение за 24 часа, % по объему, в среднем
Сорбционное увлажнение, % по массе, не более
Фактическое значение
показателей
15–20
0,05–0,02
(зависит от плотности)
10
20
Пеноизол в настоящее время является одним из самых дешевых
утеплителей. Он широко применяется в многослойных ограждающих
конструкциях – в колодцевой и слоистой кладках из силикатного или
керамического кирпича, в самонесущих наружных стенах из
ячеистого бетона в качестве теплоизоляционного слоя, а также в
сэндвич-панелях.
Исходные данные и теплофизические характеристики для расчета
конструкций с использованием пеноизола приведены в приложении А
настоящего пособия.
Стена из силикатного кирпича, утепленная изнутри, с защитным
слоем из известково-песчаного раствора (рисунок Б.1, таблица Б.3).
1 – известково-песчаный раствор; 2 – полиэтиленовая пленка;
3 – пеноизол; 4 – кирпичная кладка
Рисунок Б.1
65
Таблица Б.3
Толщина слоя Сопротивление теплопередаче / паропроницанию
Толщина слоя
пароизоляции,
стены, (м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
теплоизоляции
мм
при толщине кирпичной стенки
δ, мм
380 510 640
380 мм
510 мм
640 мм
35
0,15 0,1 0,1
1,75 / 10,32
1,92 / 9,51
2,09 / 10,69
45
0,15 0,15 0,1
2,05 / 10,65
2,22 / 11,83
2,39 / 10,73
55
0,15 0,15 0,15
2,35 / 10,69
2,53 / 11,88
2,70 / 13,06
65
0,15 0,15 0,15
2,66 / 10,74
2,83 / 11,92
3,00 / 13,10
75
0,15 0,15 0,15
2,96 / 10,78
3,13 / 11,96
3,30 / 13,14
85
0,15 0,15 0,15
3,26 / 10,82
3,43 / 12,00
3,60 / 13,18
95
0,15 0,15 0,1
3,57 / 10,86
3,74 / 12,04
3,91 / 10,95
105
0,15 0,1 0,1
3,87 / 10,90
4,04 / 9,58
4,21 / 10,99
Стена из силикатного кирпича, утепленная изнутри, с защитным
слоем из гипсокартона (рисунок Б.2, таблица Б.4).
1 – гипсокартон; 2 – полиэтиленовая пленка; 3 – пеноизол;
4 – кирпичная кладка
Рисунок Б.2
Таблица Б.4
Толщина слоя
теплоизоляции
δ, мм
35
45
55
65
75
85
95
105
Толщина слоя Сопротивление теплопередаче / паропроницапароизоляции,
нию стены, (м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
мм
при толщине кирпичной стенки
380 510 640
380 мм
510 мм
640 мм
0,15 0,1 0,1
1,79 / 10,62
1,96 / 9,52
2,13 / 10,70
0,15 0,15 0,15
2,09 / 10,66
2,26 / 11,84
2,43 / 13,02
0,15 0,15 0,15
2,39 / 10,70
2,56 / 11,88
2,73 / 13,06
0,15 0,15 0,15
2,70 / 10,74
2,87 / 11,92
3,04 / 13,11
0,15 0,15 0,15
3,00 / 10,78
3,17 / 11,97
3,34 / 13,15
0,15 0,15 0,15
3,30 / 10,83
3,47 / 12,01
3,64 / 13,19
0,15 0,15 0,1
3,61 / 10,87
3,78 / 12,05
3,95 / 10,95
0,15 0,1 0,1
3,91 / 10,91
4,08 / 9,81
4,25 / 10,99
Стена из силикатного кирпича, утепленная снаружи (рисунок Б.3,
таблица Б.5).
66
1 – известково-песчаный раствор; 2 – кирпичная кладка;
3 – пеноизол; 4 – цементно-песчаный раствор
Рисунок Б.3
Таблица Б.5
Толщина слоя
теплоизоляции δ,
мм
35
45
55
65
75
85
95
105
Сопротивление теплопередаче / паропроницанию стены,
(м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
при толщине кирпичной стенки
380 мм
510 мм
640 мм
1,77 / 3,95
1,94 / 5,13
2,11 / 6,31
2,07 / 3,99
2,24 / 5,17
2,41 / 6,36
2,37 / 4,03
2,54 / 5,22
2,71 / 6,40
2,68 / 4,08
2,85 / 5,26
3,02 / 6,44
2,98 / 4,12
3,15 / 5,30
3,32 / 6,48
3,28 / 4,16
3,45 / 5,34
3,62 / 6,52
3,58 / 4,20
3,76 / 5,38
3,93 / 6,57
3,89 / 4,24
4,06 / 5,43
4,23 / 6,61
Стена из керамического кирпича, утепленная изнутри, с
защитным слоем из известково-песчаного раствора (рисунок Б.4,
таблица Б.6).
1 – известково-песчаный раствор; 2 – полиэтиленовая пленка
3 – пеноизол; 4 – кирпичная кладка
Рисунок Б.4
67
Таблица Б.6
Толщина слоя
Сопротивление теплопередаче / паропроницаТолщина слоя
теплоизоляции
нию стены, (м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
пароизоляции, мм
δ, мм
при толщине кирпичной стенки
380 510 640
380 мм
510 мм
640 мм
30
0,1 0,05 0,05 1,75 / 7,57
1,97 / 6,22
2,20 / 7,14
40
0,1 0,1 0,1
2,05 / 7,61
2,28 / 8,54
2,50 / 9,47
50
0,1 0,1 0,1
2,36 / 7,65
2,58 / 8,58
2,81 / 9,51
60
0,1 0,1 0,1
2,66 / 7,69
2,88 / 8,62
3,11 / 9,55
70
0,1 0,1, 0,1
2,96 / 7,74
3,19 / 8,66
3,41 / 9,59
:
80
0,1 0,1
0,1
3,27 / 7,78
3,49 / 8,71
3,72 / 9,64
90
0,1 0,1 0,1
3,57 / 7,82
3,79 / 8,75
4,02 / 9,68
100
0,1 0,1 0,1
3,87 / 7,86
4,10 / 8,79
4,32 / 9,72
Стена из керамического кирпича, утепленная изнутри, с
защитным слоем из гипсокартона (рисунок Б.5, таблица Б.7).
1 – гипсокартон; 2 – полиэтиленовая пленка; 3 – пеноизол;
4 – кирпичная кладка
Рисунок Б.5
Таблица Б.7
Толщина слоя
Толщина слоя
теплоизоляции δ, пароизоляции, мм
мм
380 510 640
25
0,05 0,05 0,05
35
0,1 0,1 0,05
45
0,1 0,1
0,1
55
0,1 0,1
0,1
65
0,1 0,1
0,1
75
0,1 0,1
0,1
85
0,1 0,1
0,1
95
0,1 0,1
0,1
105
0,1 0,1
0,1
Сопротивление теплопередаче / паропроницанию стены, (м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
при толщине кирпичной стенки
380 мм
510 мм
640 мм
1,64 / 5,27
1,86 / 6,20
2,09 / 7,13
1,94 / 7,60
2,17 / 8,52
2,39 / 7,17
2,25 / 7,64
2,47 / 8,57
2,69 / 9,49
2,55 / 7,68
2,77 / 8,61
3,00 / 9,54
2,85 / 7,72
3,08 / 8,65
3,30 / 9,58
3,15 / 7,76
3,38 / 8,69
3,60 / 9,62
3,46 / 7,81
3,68 / 8,73
3,91 / 9,66
3,76 / 7,85
3,98 / 8,78
4,21 / 9,71
4,06 / 7,89
4,29 / 8,82
4,51 / 9,75
68
Стена из керамического кирпича, утепленная снаружи (рисунок
Б.6, таблица Б.8).
1 – известково-песчаный раствор; 2 – кирпичная кладка;
3 – пеноизол; 4 – цементно-песчаный раствор
Рисунок Б.6
Таблица Б.8
Толщина слоя
теплоизоляции δ, мм
30
40
50
60
70
80
90
100
Сопротивление теплопередаче / паропроницанию стены,
(м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
при толщине кирпичной стенки
380 мм
510 мм
640 мм
1,77 / 3,19
1,99 / 4,12
2,22 / 5,05
2,07 / 3,23
2,30 / 4,16
2,52 / 5,09
2,38 / 3,27
2,60 / 4,20
2,82 / 5,13
2,68 / 3,31
2,90 / 4,24
3,12 / 5,17
2,98 / 3,36
3,21 / 4,29
3,42 / 5,21
3,29 / 3,40
3,51 / 4,33
3,73 / 5,26
3,59 / 3,44
3,81 / 4,37
4,03 / 5,30
3,89 / 3,48
4,12 / 4,41
4,34 / 5,34
Стена из силикатного и керамического кирпича, утепленная
изнутри, с защитным слоем из известково-песчаного раствора
(рисунок Б.7, таблица Б.9).
1 – известково-песчаный раствор; 2 – полиэтиленовая пленка;
3 – пеноизол; 4 – силикатный кирпич; 5 – керамический кирпич
Рисунок Б.7
69
Таблица Б.9
Толщина слоя Сопротивление теплопередаче / паропроницаТолщина слоя
пароизоляции,
нию стены,(м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
теплоизоляции δ,
мм
при толщине кирпичной стенки
мм
380
510
380 мм
510,мм
30
0,1
0,1
1,82 / 9,26
1,99 / 10,44
40
0,1
0,1
2,12 / 9,30
2,29 / 10,48
50
0,15
0,1
2,42 / 11,62
2,59 / 10,52
60
0,15
0,15
2,72 / 11,66
2,90 / 12,84
70
0,15
0,15
3,03 / 11,70
3,20 / 12,89
80
0,15
0,15
3,33 / 11,75
3,50 / 12,93
90
0,15
0,1
3,63 / 11,79
3,80 / 10,69
100
0,1
0,1
3,94 / 9,55
4,11 / 10,73
Стена из силикатного и керамического кирпича, утепленная
изнутри, с защитным слоем из гипсокартона (рисунок Б.8, таблица
Б.10).
1 – гипсокартон; 2 – полиэтиленовая пленка; 3 – пеноизол;
4 – силикатный кирпич; 5 – керамический кирпич
Рисунок Б.8
Таблица Б.10
Толщина слоя Толщина слоя Сопротивление теплопередаче / паропроницатеплоизоляции δ, пароизоляции,
нию стены, (м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
мм
мм
при толщине кирпичной стенки
380
510
380 мм
510 мм
30
0,1
0,1
1,86 / 9,26
2,03 / 10,44
40
0,1
0,1
2,16 / 9,30
2,33 / 10,49
50
0,15
0,1
2,46 / 11,63
2,63 / 10,53
60
0,15
0,15
2,76 / 11,67
2,94 / 12,85
70
0,15
0,15
3,07 / 11,71
3,24 / 12,89
80
0,15
0,15
3,37 / 11,75
3,54 / 12,94
90
0,15
0,1
3,67 / 11,80
3,84 / 10,70
100
0,1
0,1
3,98 / 11,84
4,15 / 10,74
70
Слоистая кладка из силикатного и керамического кирпича
(рисунок Б.9, таблица Б.11).
1 – известково-песчаный раствор; 2 – силикатный кирпич; 3 –
пеноизол; 4 – керамический кирпич
Рисунок Б.9
Таблица Б.11
Толщина слоя
теплоизоляции δ, мм
50
60
70
80
90
100
110
120
Сопротивление теплопередаче / паропроницанию
стены, (м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
при толщине кирпичной стенки
380 мм
510 мм
2,40 / 4,65
2,57 / 5,83
2,70 / 4,69
2,88 / 5,87
3,01 / 4,73
3,08 / 5,91
3,31 / 4,77
3,38 / 5,96
3,61 / 4,82
3,78 / 6,00
3,92 / 4,86
4,09 / 6,04
4,22 / 4,90
4,39 / 6,08
4,52 / 4,94
4,69 / 6,12
Слоистая кладка из силикатного кирпича (рисунок Б.10, таблица
Б.12).
1 – известково-песчаный раствор; 2 – силикатный кирпич;
3 – пеноизол; 4 – силикатный кирпич
Рисунок Б.10
71
Таблица Б.12
Толщина слоя
теплоизоляции δ, мм
50
60
70
80
90
100
110
120
Сопротивление теплопередаче / паропроницанию
стены, (м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
при толщине кирпичной стенки
380 мм
510 мм
2,35 / 4,88
2,52 / 6,06
2,66 / 4,92
2,83 / 6,11
2,96 / 4,97
3,13 / 6,15
3,26 / 5,01
3,43 / 6,19
3,56 / 5,05
3,74 / 6,23
3,87 / 5,09
4,04 / 6,27
4,07 / 5,13
4,34 / 6,32
4,37 / 5,18
4,64 / 6,36
Стена из керамзитобетона, утепленная изнутри, с защитным
слоем из известково-песчаного раствора (рисунок Б.11, таблица Б.13).
1 – известково-песчаный раствор; 2 – полиэтиленовая пленка;
3 – пеноизол; 4 – панель из керамзитобетона
Рисунок Б.11
Таблица Б.13
Толщина слоя
Толщина слоя Сопротивление теплопередаче / паропроницатеплоизоляции δ, пароизоляции,
нию стены, (м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
мм
мм
при толщине керамзитобетонной панели
350
400
350 мм
400 мм
30
0,05
0,05
2,00 / 5,37
2,13 / 5,77
40
0,05
0,05
2,31 / 5,42
2,43 / 5,82
50
0,1
0,1
2,61 / 7,74
2,73 / 8,14
60
0,1
0,1
2,91 / 7,78
3,04 / 8,18
70
0,1
0,1
3,22 / 7,82
3,35 / 8,22
80
0,1
0,1
3,52 / 7,86
3,65 / 8,26
90
0,1
0,1
3,82 / 7,91
3,95 / 8,31
100
0,1
0,1
4,12 / 7,95
4,26 / 8,35
72
Стена из керамзитобетона, утепленная изнутри, с защитным
слоем из гипсокартона (рисунок Б.12, таблица Б.14).
1 – гипсокартон; 2 – полиэтиленовая пленка; 3 – пеноизол;
4 – панель из керамзитобетона
Рисунок Б.12
Таблица Б.14
Толщина слоя Сопротивление теплопередаче / паропроницаТолщина слоя
пароизоляции,
нию стены, (м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
теплоизоляции δ,
мм
при толщине керамзитобетонной панели
мм
350 мм 400 мм
350 мм
400 мм
30
0,05
0,05
2,04 / 5,38
2,17 / 5,78
40
0,05
0,05
2,35 / 5,42
2,48 / 5,82
50
0,1
0,1
2,65 / 7,74
2,78 / 8,14
60
0,1
0,1
2,95 / 7,79
3,08 / 8,19
70
0,1
0,1
3,26 / 7,83
3,39 / 8,23
80
0,1
0,1
3,56 / 7,87
3,69 / 8,27
90
0,1
0,1
3,86 / 7,91
3,99 / 8,31
100
0,1
0,1
4,17 / 7,96
4,30 / 8,36
Стена из керамзитобетона, утепленная снаружи (рисунок Б.13,
таблица Б.15).
1 – панель из керамзитобетона; 2 – пеноизол; 3 – известковопесчаный раствор
Рисунок Б.13
73
Таблица Б.15
Толщина слоя
теплоизоляции δ, мм
30
40
50
60
70
80
90
100
Сопротивление теплопередаче / паропроницанию
стены, (м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
при толщине железобетонной плиты
160 мм
220 мм
2,00 / 3,15
2,13 / 3,55
2,31 / 3,19
2,44 / 3,59
2,61 / 3,23
2,74 / 3,63
2,91 / 3,28
3,04 / 3,68
3,21 / 3,32
3,34 / 3,72
3,52 / 3,36
3,65 / 3,76
3,82 / 3,40
3,95 / 3,80
4,12 / 3,44
4,25 / 3,84
Стена из ячеистого бетона, утепленная снаружи (рисунок Б.14,
таблица Б.16).
1 – цементно-песчаная штукатурка; 2 – ячеистый бетон;
3 – пароизоляция – полиэтиленовая пленка; 4 – пеноизол;
5 – воздушная прослойка; 6 – облицовочный слой
Рисунок Б.14
Таблица Б.16
Толщина слоя
пароизоляции,
Толщина слоя
мм
теплоизоляции δ,
мм
120
90
20
30
40
50
60
70
80
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
Сопротивление теплопередаче /
паропроницанию стены,
(м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
при облицовочном слое
керамический кирпич
бессер 90 мм
120 мм
2,82 / 4,34
2,66 / 6,49
3,13 / 4,39
2,97 / 6,53
3,43 / 4,43
3,27 / 6,57
3,74 / 4,47
3,57 / 6,61
4,04 / 4,51
3,88 / 6,65
4,34 / 4,55
4,18 / 6,70
4,64 / 4,60
4,48 / 6,74
74
Деревянные стены из бревен или бруса (рисунок Б.15, таблица
Б.17).
1 – внутренняя часть стены из бруса; 2 – пароизоляция –
полиэтиленовая пленка; 3 – пеноизол; 4 – наружная часть стены из бруса
Рисунок Б.15
Таблица Б.17
Толщина слоя
Толщина слоя
теплоизоляции δ, пароизоляции, мм
мм
75 / 75 100 / 100
20
0,05
0,05
30
0,05
0,05
40
0,05
0,05
50
0,1
0,05
60
0,1
0,05
70
0,1
0,05
80
0,05
0,05
Сопротивление теплопередаче / паропроницанию стены, (м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
при толщине бруса
75 + 75 = 150 мм
100 + 100 = 200 мм
1,84 / 4,86
2,19 / 5,70
2,14 / 4,91
2,50 / 5,74
2,44 / 4,95
2,80 / 5,78
2,74 / 7,27
3,10 / 5,82
3,05 / 7,31
3,40 / 5,87
3,35 / 7,36
3,71 / 5,91
3,73 / 5,12
4,01 / 5,95
Деревянные каркасные и каркасно-щитовые стены (рисунок Б.16,
таблица Б.18).
1 – гипсокартон; 2 – пароизоляция – полиэтиленовая пленка;
3 – пеноизол; 4 – наружная обшивка из досок
Рисунок Б.16
75
Таблица Б.18
Толщина слоя
Толщина слоя
теплоизоляции δ, пароизоляции,
мм
мм
50
0,1
60
0,1
70
0,1
80
0,1
90
0,1
100
0,1
110
0,1
Сопротивление теплопередаче /
паропроницанию стены,
(м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
1,96 / 5,45
2,26 / 5,49
2,56 / 5,54
2,87 / 5,58
3,17 / 5,62
3,47 / 5,66
3,78 / 5,70
76
Приложение В
(справочное)
Строительные ограждающие конструкции с применением
полистирола в качестве утеплителя
Пенополистирол относится к числу наиболее распространенных
теплоизоляционных материалов. Выпускается в соответствии с
ГОСТ 15588-86 в виде плит длинной до 5 м и шириной до 1,3 м при
максимальной толщине изделия 0,5 м. Плотность материала
варьируется в пределах от 15 до 50 кг/м3. Плиты предназначены для
тепловой изоляции в качестве среднего слоя строительных
ограждающих конструкций и промышленного оборудования при
отсутствии контакта с внутренними помещениями. Температура
изолируемых поверхностей не должна быть выше 80 °С. Плиты
относятся к группе сгораемых материалов. Физико-механические
характеристики материала представлены в таблице В.1.
Таблица В.1 – Физико-механические характеристики пенополистирола
Фактическое значение
показателей
15
25
35
50
15,1–
25,1–
35,1–
до 15
25,0
35,0
50,0
Наименование показателя
ПСБ-С по ГОСТ 15588-86
Плотность, кг/м3
Прочность на сжатие при 10 %-ной
деформации, МПа, не менее
Предел прочности при изгибе, МПа
Теплопроводность в сухом состоянии при
(298±5) К, Вт/(м∙К)
Водопоглощение за 24 часа, % не более
Время самостоятельного горения, сек не более
Влажность плит, % не более
0,05
0,1
0,16
0,20
0,07
0,18
0,25
0,35
0,037
0,035
0,033
0,038
2,5
0,5
0,5
0,5
2
1
Пенополистирол широко используется в качестве утеплителя в
фасадных системах. Так как он является горючим материалом,
предусматриваются противопожарные рассечки из минваты шириной
не мене 150 мм.
Исходные данные и теплофизические характеристики для расчета
конструкций с использованием пенополистирола приведены в
приложении А настоящего пособия.
Стена из силикатного кирпича, утепленная снаружи (рисунок В.1,
таблица В.2).
77
1 – известково-песчаный раствор; 2 – кирпичная кладка из
силикатного кирпича; 3 – пенополистирол ПСБС-25; 4 – цементнопесчаный раствор
Рисунок В.1
Таблица В.2
Толщина слоя
теплоизоляции δ, мм
35
45
55
65
75
85
95
105
115
125
Сопротивление теплопередаче / паропроницанию стены,
(м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
при толщине кирпичной стенки
380 мм
510 мм
640 мм
1,56
4,50
1,73
5,68
1,90
6,87
1,80
4,70
1,98
5,88
2,15
7,07
2,05
4,90
2,22
6,08
2,39
7,27
2,29
5,10
2,46
6,28
2,63
7,47
2,54
5,30
2,71
6,48
2,88
7,67
2,78
5,50
2,95
6,68
3,12
7,87
3,02
5,70
3,19
6,88
3,37
8,07
3,27
5,90
3,44
7,08
3,61
8,27
3,51
6,10
3,68
7,28
3,85
8,47
3,76
6,30
3,93
7,48
4,10
8,67
Стена из керамического кирпича, утепленная снаружи (рисунок
В.2, таблица В.3).
1 – известково-песчаный раствор; 2 – кирпичная кладка из
керамического кирпича; 3 – пенополистирол ПСБС-25; 4 – цементнопесчаный раствор
Рисунок В.2
78
Таблица В.3
Толщина слоя
теплоизоляции δ, мм
25
35
45
55
65
75
85
95
105
115
Сопротивление теплопередаче / паропроницанию стены,
(м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
при толщине кирпичной стенки
380 мм
510 мм
640 мм
1,36
4,30
1,54
5,48
1,73
6,67
1,60
4,50
1,78
5,68
1,97
6,87
1,85
4,7
2,03
5,88
2,22
7,07
2,09
4,9
2,28
6,08
2,46
7,27
2,33
5,1
2,52
6,28
2,71
7,47
2,58
5,3
2,76
6,48
2,95
7,67
2,82
5,5
3,00
6,68
3,19
7,87
3,07
5,7
3,25
6,88
3,44
8,07
3,31
5,9
3,50
7,08
3,68
8,27
3,55
6,1
3,74
7,28
3,93
8,47
Слоистая кладка из силикатного и керамического кирпича
(рисунок В.3, таблица В.4).
1 – известково-песчаный раствор; 2 – кирпичная кладка из
силикатного кирпича; 3 – пароизоляция (полиэтиленовая пленка);
4 – пенополистирол ПСБС-25; 5 – облицовка из керамического кирпича
Рисунок В.3
Таблица В.4
Толщина слоя
Толщина слоя пароизоляции в мм, при
теплоизоляции толщине кирпичной
стенки
δ, мм
380 мм 510 мм 640 мм
45
0,10
0,10
0,10
55
0,1–5
0,10
0,10
65
0,15
0,15
0,10
75
0,15
0,15
0,15
85
0,15
0,15
95
0,20
105
0,20
-
Сопротивление теплопередаче /
паропроницанию стены,
(м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
при толщине кирпичной стенки
380 мм
510 мм
640 мм
1,95 10,13 2,12 11,31 2,29 12,50
2,19 12,61 2,36 11,51 2,54 12,70
2,44 12,81 2,61 13,99 2,78 12,90
2,68 13,01 2,85 14,20 3,02 15,38
2,92 13,21 3,10 14,40 3,27 8,73
3,17 15,69 3,34 7,75 3,51 8,93
3,41 15,89 3,58 7,95 3,75 9,13
79
Продолжение таблицы В. 4
Толщина слоя
Сопротивление теплопередаче /
паропроницанию стены,
Толщина слоя пароизоляции в мм, при
(м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
теплоизоляции толщине кирпичной
стенки
при толщине кирпичной стенки
δ, мм
380 мм 510 мм 640 мм
380 мм
510 мм
640 мм
115
3,66 6,97 3,83 8,15 4,00 9,33
125
3,90 7,17 4,07 8,35 4,24 9,53
Слоистая кладка из силикатного кирпича (рисунок В.4, таблица
В.5).
1 – известково-песчаный раствор; 2 – кирпичная кладка из
силикатного кирпича; 3 – пароизоляция (полиэтиленовая пленка);
4 – пенополистирол ПСБС-25; 5 – кирпичная кладка из силикатного
кирпича
Рисунок В.4
Таблица В.5
Толщина слоя
Толщина слоя пароизоляции в мм, при
теплоизоляции толщине кирпичной
стенки
δ, мм
380 мм 510 мм 640 мм
45
0,15
0,10
0,10
55
0,15
0,15
0,10
65
0,15
0,15
0,15
75
0,15
0,15
0,15
85
0,20
0,15
95
0,20
105
0,20
115
125
-
Сопротивление теплопередаче /
паропроницанию стены,
(м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
при толщине кирпичной стенки
380 мм
510 мм
640 мм
1,94 12,41 2,11 11,31 2,28 12,50
2,18 12,61 2,35 13,80 2,52 12,70
2,42 12,81 2,59 14,00 2,77 15,18
2,67 13,01 2,84 14,20 3,01 15,38
2,91 15,50 3,08 14,40 3,25 8,73
3,16 15,70 3,33 7,75
3,5
8,93
3,40 15,90 3,57 7,95 3,74 9,13
3,64 6,97 3,81 8,15 3,99 9,33
3,89 7,17 4,06 8,35 4,22 9,53
Стена из керамзитобетона, утепленная снаружи (рисунок В.5,
таблица В.6).
80
1 – панель из керамзитобетона; 2 – пенополистирол ПСБС-25;
3 – известково-песчаный раствор
Рисунок В.5
Таблица В.6
Толщина слоя теплоизоляции
δ, мм
35
45
55
65
75
85
95
105
115
Сопротивление теплопередаче / паропроницанию
стены, (м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
при толщине керамзитобетонной панели
350 мм
400 мм
1,84
4,05
1,95
4,5
2,08
4,25
2,19
4,7
2,32
4,45
2,44
4,9
2,57
4,65
2,68
5,1
2,81
4,85
2,93
5,3
3,06
5,05
3,17
5,5
3,30
5,23
3,41
5,7
3,54
5,45
3,66
5,9
3,79
5,65
3,90
6,1
Стена из ячеистого бетона, утепленная снаружи (рисунок В.6,
таблица В.7).
1 – цементно-песчаный раствор; 2 – ячеистый бетон;
3 – пенополистирол ПСБС-25; 4 – воздушная прослойка;
5 – облицовочный слой
Рисунок В.6
81
Таблица В.7
Толщина слоя
теплоизоляции δ, мм
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Сопротивление теплопередаче/паропроницанию стены,
(м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
при облицовочном слое
керамический кирпич 120 мм
бессер 90 мм
2,25
2,92
2,18
4,83
2,50
3,12
2,43
5,03
2,74
3,32
2,67
5,23
2,99
3,52
2,91
5,43
3,23
3,72
3,16
5,63
3,47
3,92
3,40
5,83
3,72
4,12
3,65
6,03
3,96
4,32
3,89
6,23
4,21
4,52
4,13
6,43
82
Приложение Г
(справочное)
Строительные ограждающие конструкции с применением
базальтовой минеральной ваты в качестве утеплителя
Минеральная вата на базальтовой основе получила широкое
распространение благодаря ряду свойств, присущих материалам
данного класса:
- высокие теплоизолирующие качества;
- высокая огнестойкость изолированных конструкций и
негорючесть материала;
- высокая звукоизолирующая способность;
- малая деформативность и стабильность формы материала в
конструкции;
- малая гигроскопичность;
- хорошая паропроницаемость;
- легкая обрабатываемость.
Плотность материала варьируется в пределах от 35 до 200 кг/м3.
Выпускается в виде плит длинной 1 м и шириной 0,6 м при
максимальной толщине изделия 0,8 м.
Плиты предназначены для тепловой изоляции в качестве
среднего слоя строительных ограждающих конструкций и
промышленного оборудования при отсутствии контакта с
внутренними помещениями. Плиты относятся к группе негорючих
материалов.
Физико-механические
характеристики
материала
представлены в таблице Г.1.
Таблица Г.1 – Физико-механические характеристики минеральной ваты
Наименование показателя
Значение
35–200
45
Плотность, кг/м
Прочность на сжатие при 10 %-ной деформации, МПа, не менее
Прочность на сжатие при 10 %-ной деформации после сорбционного
40
увлажнения, МПа, не менее
Прочность на отрыв слоев, кПа, не менее
15
Теплопроводность в сухом состоянии при (298±5) К, Вт/(м∙К), не
0,038
более
Теплопроводность при условиях эксплуатации А по СНиП РК 2.040,041–0,045
03-2002, Вт/(м·К), не более
Теплопроводность при условиях эксплуатации Б по СНиП РК 2.040,044–0,048
03-2002, Вт/(м·К), не более
Паропроницаемость, мг/м·ч·Па, не менее
0,49–0,60
3
83
Базальтовая минвата в качестве утеплителя широко используется
в вентилируемых и невентилируемых фасадных системах, в
покрытиях, перекрытиях и в сэндвич-панелях. Так как базальтовая
минвата относится к классу негорючих материалов она не имеет
ограничений по ее применению.
Исходные данные и теплофизические характеристики для расчета
конструкций с использованием минеральной ваты на базальтовой
основе приведены в приложении А настоящего пособия.
Слоистая кладка из силикатного и керамического кирпича
(рисунок Г.1, таблица Г.2).
1 – известково-песчаный раствор; 2 – кирпичная кладка из
силикатного кирпича; 3 – пароизоляция (полиэтиленовая пленка);
4 – базальтовая минвата; 5 – облицовка из керамического кирпича
Рисунок Г.1
Таблица Г.2
Толщина слоя
Толщина слоя пароизоляции в мм,
при толщине
теплоизоляции
кирпичной стенки
δ, мм
380 мм 510 мм 640 мм
50
0,15
0,15
0,15
75
0,20
0,20
0,20
100
0,20
0,20
0,2
125
0,25
0,25
150
0,25
0,25
175
0,30
200
-
Сопротивление теплопередаче /
паропроницанию стены,
(м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
при толщине кирпичной стенки
380 мм
510 мм
640 мм
2,07 11,61 2,24 12,78 2,41 13,97
2,68 13,93 2,85 15,12 3,02 14,02
3,29 13,98 3,46 15,16 3,63 16,34
3,90 16,31 4,07 17,49 4,24 7,28
4,15 16,35 4,68 17,54 4,85 7,33
5,12 16,68 5,29 6,20 5,46 7,38
5,73 5,07 5,90 6,25 6,07 7,42
Слоистая кладка из керамического кирпича (рисунок Г.2, таблица
Г.3).
84
1 – известково-песчаный раствор; 2 – керамический кирпич;
3 – пароизоляция (полиэтиленовая пленка); 4 – базальтовая минвата;
5 – керамический кирпич
Рисунок Г.2
Таблица Г.3
Толщина слоя
пароизоляции
в мм, при
Толщина слоя
теплоизоляци толщине кирпичной
стенки
и δ, мм
380 мм 510 мм 640 мм
50
0,15
0,15
0,15
75
0,20
0,20
0,20
100
0,20
0,20
0,2
125
0,25
0,25
150
0,25
175
0,30
200
-
Сопротивление теплопередаче /
паропроницанию стены,
(м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
при толщине кирпичной стенки
380 мм
510 мм
640 мм
2,11 11,61 2,3 12,78 2,49 13,97
2,72 13,93 2,91 15,12 3,10 14,02
3,33 13,98 3,52 15,16 3,71 16,34
3,94 16,31 4,13 17,49 4,32
7,28
4,55 16,35 4,74 6,15 4,92
7,33
5,16 16,68 5,35 6,20 5,53
7,38
5,77 5,06 5,96 6,26 6,14
7,42
Слоистая кладка из керамзитобетона и керамического кирпича
(рисунок Г.3, таблица Г.4).
1 – известково-песчаный раствор; 2 – стена из керамзитобетонных блоков; 3 – пароизоляция (полиэтиленовая пленка);
4 – базальтовая минвата; 5 – кирпичная кладка из керамического
кирпича
Рисунок Г.3
85
Таблица Г.4
Толщина слоя
теплоизоляции δ, мм
50
75
100
125
150
175
200
Сопротивление теплопередаче / паропроницанию
стены, (м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
при толщине керамзитобетонной панели
250 мм
2,14
26,40
2,75
26,45
3,36
26,50
3,97
26,55
4,58
26,60
5,19
26,65
5,80
26,70
Стена из керамзитобетона, утепленная снаружи (рисунок Г.4,
таблица Г.5).
1 – панель из керамзитобетона; 2 – базальтовая минвата;
3 – извеcтково-песчаный раствор
Рисунок Г.4
Таблица Г.5
Толщина слоя
теплоизоляции δ, мм
50
75
100
125
150
175
200
Сопротивление теплопередаче / паропроницанию
стены, (м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
при толщине керамзитобетонной панели
350 мм
400 мм
2,20
3,45
2,32
3,90
2,81
3,50
2,93
3,95
3,42
3,55
3,54
4,00
4,03
3,60
4,15
4,05
4,64
3,65
4,76
4,10
5,25
3,70
5,36
4,15
5,86
3,75
5,97
4,20
Стена из ячеистого бетона, утепленная снаружи (рисунок Г.5,
таблица Г.6).
86
1 – панель из керамзитобетона; 2 – базальтовая минвата;
3 – известково-песчаный раствор
Рисунок Г.5
Таблица Г.6
Толщина слоя
теплоизоляции δ, мм
50
75
100
125
150
175
200
Сопротивление теплопередаче / паропроницанию
стены, (м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
при толщине керамзитобетонной панели
300 мм
3,26
2,15
3,86
2,20
4,55
2,26
5,05
2,30
5,65
2,35
6,24
2,40
6,84
2,45
Стена из ячеистого бетона, утепленная снаружи (рисунок Г.6,
таблица Г.7).
1 – цементно-песчаный раствор; 2 – ячеистый бетон;
3 – базальтовая минвата; 4 – воздушная прослойка; 5 – облицовочный
слой
Рисунок Г.6
87
Таблица Г.7
Толщина слоя
теплоизоляции δ, мм
50
75
100
125
150
175
200
Сопротивление теплопередаче / паропроницанию стены,
(м2·°С)/Вт / (м·ч·Па)/мг
при облицовочном слое
керамический кирпич 120 мм
бессер 90 мм
2,96
2,62
2,89
4,52
3,55
2,67
3,48
4,57
4,14
2,72
4,08
4,62
4,74
2,77
4,67
4,67
5,33
2,81
5,27
4,72
5,93
2,86
5,86
4,77
6,53
2,91
6,45
4,82
88
Содержание
Введение
1
Конструктивно-планировочные решения
энергоэффективных зданий
1.1 Стеновые конструкции
1.2 Выбор конструкции стен коттеджа
1.3 Как собирать стену из строительных блоков – на растворе
или на клею
1.4 Особенности внутренней отделки стен
1.5 Практические рекомендации
2
Теплозащита зданий
2.1 Исходные данные для проектирования
2.2 Поэлементные требования к теплозащите ограждающих
конструкций (предписывающий подход)
2.3 Требования по теплозащите здания в целом
(потребительский подход)
2.4 Методика теплотехнического расчета строительных
ограждающих конструкций
2.4.1 Теплотехнический расчет наружных стен
2.4.2 Теплотехнический расчет лоджий
2.5 Выбор уровня теплозащиты здания
Литература
Приложение А Строительные ограждающие конструкции
с применением пенополиуретана в
качестве утеплителя
Приложение Б Строительные ограждающие конструкции
с применением пеноизола в качестве
утеплителя
Приложение В Строительные ограждающие конструкции
с применением полистирола в качестве
утеплителя
Приложение Г Строительные ограждающие конструкции
с применением базальтовой минеральной
ваты в качестве утеплителя
89
3
4
5
10
11
12
12
14
15
16
17
18
20
27
29
41
43
64
77
83
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
1 774 Кб
Теги
ograjdeniy, kudrishovab, konstrukcijj, energosberegayushie, danilov, stanevichv, stenovih, demeshko, 3189, danilova
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа