4builders.ru

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

Коэффициент наружней теплоотдачи кирпича

Теплотехнический расчет с примером

Давным-давно здания и сооружения строились, не задумываясь о том, какими теплопроводными качествами обладают ограждающие конструкции. Другими словами, стены делались просто толстыми. И если вам когда-нибудь случалось быть в старых купеческих домах, то вы могли заметить, что наружные стены этих домов выполнены из керамического кирпича, толщина которых составляет порядка 1,5 метров. Такая толщина кирпичной стены обеспечивала и обеспечивает до сих пор вполне комфортное пребывание людей в этих домах даже в самые лютые морозы.

В настоящее же время все изменилось. И сейчас экономически не выгодно делать стены такими толстыми. Поэтому были придуманы материалы, которые могут ее уменьшить. Одни из них: утеплители и газосиликатные блоки. Благодаря этим материалам, например, толщина кирпичной кладки может быть снижена до 250 мм.

Теперь стены и перекрытия чаще всего делают 2-х или 3-х слойными, одним слоем из которых является материал с хорошими теплоизоляционными свойствами. А для того, чтобы определить оптимальную толщину этого материала, проводится теплотехнический расчет и определяется точка росы.

Как производится расчет по определению точки росы вы можете ознакомиться на следующей странице. Здесь же будет рассмотрен теплотехнический расчет на примере.

Необходимые нормативные документы

Для расчета потребуются два СНиПа, один СП, один ГОСТ и одно пособие:

  • СНиП 23-02-2003 (СП 50.13330.2012). «Тепловая защита зданий». Актуализированная редакция от 2012 года [1].
  • СНиП 23-01-99* (СП 131.13330.2012). «Строительная климатология». Актуализированная редакция от 2012 года [2].
  • СП 23-101-2004. «Проектирование тепловой защиты зданий» [3].
  • ГОСТ 30494-96 (заменен на ГОСТ 30494-2011 с 2011 года). «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях» [4].
  • Пособие. Е.Г. Малявина «Теплопотери здания. Справочное пособие» [5].

Скачать СНиПы и СП вы можете здесь, ГОСТ — здесь, а Пособие — здесь.

Рассчитываемые параметры

В процессе выполнения теплотехнического расчета определяют:

  • теплотехнические характеристики строительных материалов ограждающих конструкций;
  • приведённое сопротивление теплопередачи;
  • соответствие этого приведённого сопротивления нормативному значению.

Дальше будут приведен пример теплотехнического расчета без воздушной прослойки.

Пример. Теплотехнический расчет трехслойной стены без воздушной прослойки

Исходные данные

1. Климат местности и микроклимат помещения

Район строительства: г. Нижний Новгород.

Назначение здания: жилое .

Расчетная относительная влажность внутреннего воздуха из условия не выпадения конденсата на внутренних поверхностях наружных ограждений равна — 55% (СНиП 23-02-2003 п.4.3. табл.1 для нормального влажностного режима).

Оптимальная температура воздуха в жилой комнате в холодный период года tint= 20°С (ГОСТ 30494-96 табл.1).

Расчетная температура наружного воздуха text, определяемая по температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 = -31°С (СНиП 23-01-99 табл. 1 столбец 5);

Продолжительность отопительного периода со средней суточной температурой наружного воздуха 8°С равна zht = 215 сут (СНиП 23-01-99 табл. 1 столбец 11);

Средняя температура наружного воздуха за отопительный период tht = -4,1°С (СНиП 23-01-99 табл. 1 столбец 12).

2. Конструкция стены

Стена состоит из следующих слоев:

  • Кирпич декоративный (бессер) толщиной 90 мм;
  • утеплитель (минераловатная плита), на рисунке его толщина обозначена знаком «Х», так как она будет найдена в процессе расчета;
  • силикатный кирпич толщиной 250 мм;
  • штукатурка (сложный раствор), дополнительный слой для получения более объективной картины, так как его влияние минимально, но есть.

3. Теплофизические характеристики материалов

Значения характеристик материалов сведены в таблицу.

Примечание (*): Данные характеристики можно также найти у производителей теплоизоляционных материалов.

Расчет

4. Определение толщины утеплителя

Для расчета толщины теплоизоляционного слоя необходимо определить сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции исходя из требований санитарных норм и энергосбережения.

4.1. Определение нормы тепловой защиты по условию энергосбережения

Определение градусо-суток отопительного периода по п.5.3 СНиП 23-02-2003:

Примечание: также градусо-сутки имеют обозначение — ГСОП.

Нормативное значение приведенного сопротивления теплопередаче следует принимать не менее нормируемых значений, определяемых по СНИП 23-02-2003 (табл.4) в зависимости от градусо-суток района строительства:

Rreq= a×Dd + b = 0,00035 × 5182 + 1,4 = 3,214м 2 × °С/Вт ,

где: Dd — градусо-сутки отопительного периода в Нижнем Новгороде,

a и b — коэффициенты, принимаемые по таблице 4 (если СНиП 23-02-2003) или по таблице 3 (если СП 50.13330.2012) для стен жилого здания (столбец 3).

4.1. Определение нормы тепловой защиты по условию санитарии

В нашем случае рассматривается в качестве примера, так как данный показатель рассчитывается для производственных зданий с избытками явной теплоты более 23 Вт/м 3 и зданий, предназначенных для сезонной эксплуатации (осенью или весной), а также зданий с расчетной температурой внутреннего воздуха 12 °С и ниже приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций (за исключением светопрозрачных).

Определение нормативного (максимально допустимого) сопротивления теплопередаче по условию санитарии (формула 3 СНиП 23-02-2003):

где: n = 1 — коэффициент, принятый по таблице 6 [1] для наружной стены;

tint = 20°С — значение из исходных данных;

text = -31°С — значение из исходных данных;

Δtn = 4°С — нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимается по таблице 5 [1] в данном случае для наружных стен жилых зданий;

αint = 8,7 Вт/(м 2 ×°С) — коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимается по таблице 7 [1] для наружных стен.

4.3. Норма тепловой защиты

Из приведенных выше вычислений за требуемое сопротивление теплопередачи выбираем Rreq из условия энергосбережения и обозначаем его теперь Rтр0= 3,214м 2 × °С/Вт .

5. Определение толщины утеплителя

Для каждого слоя заданной стены необходимо рассчитать термическое сопротивление по формуле:

где: δi- толщина слоя, мм;

λi — расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя Вт/(м × °С).

1 слой (декоративный кирпич): R1 = 0,09/0,96 = 0,094 м 2 × °С/Вт .

3 слой (силикатный кирпич): R3 = 0,25/0,87 = 0,287 м 2 × °С/Вт .

4 слой (штукатурка): R4 = 0,02/0,87 = 0,023 м 2 × °С/Вт .

Определение минимально допустимого (требуемого) термического сопротивления теплоизоляционного материала (формула 5.6 Е.Г. Малявина «Теплопотери здания. Справочное пособие»):

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

Rext = 1/αext = 1/23 — сопротивление теплообмену на наружной поверхности, αext принимается по таблице 14 [5] для наружных стен;

ΣRi = 0,094 + 0,287 + 0,023 — сумма термических сопротивлений всех слоев стены без слоя утеплителя, определенных с учетом коэффициентов теплопроводности материалов, принятых по графе А или Б (столбцы 8 и 9 таблицы Д1 СП 23-101-2004) в соответствии с влажностными условиями эксплуатации стены, м 2 ·°С/Вт

Толщина утеплителя равна (формула 5,7 [5]):

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

Определение термического сопротивления стены из условия, что общая толщина утеплителя будет 250 мм (формула 5.8 [5]):

где: ΣRт,i — сумма термических сопротивлений всех слоев ограждения, в том числе и слоя утеплителя, принятой конструктивной толщины, м 2 ·°С/Вт.

Из полученного результата можно сделать вывод, что

R = 3,503м 2 × °С/Вт > Rтр0 = 3,214м 2 × °С/Вт → следовательно, толщина утеплителя подобрана правильно.

Влияние воздушной прослойки

В случае, когда в трехслойной кладке в качестве утеплителя применяются минеральная вата, стекловата или другой плитный утеплитель, необходимо устройство воздушной вентилируемой прослойки между наружной кладкой и утеплителем. Толщина этой прослойки должна составлять не менее 10 мм, а желательно 20-40 мм. Она необходима для того, чтобы осушать утеплитель, который намокает от конденсата.

Данная воздушная прослойка является не замкнутым пространством, поэтому в случае ее наличия в расчете необходимо учитывать требования п.9.1.2 СП 23-101-2004, а именно:

а) слои конструкции, расположенные между воздушной прослойкой и наружной поверхностью (в нашем случае — это декоративный кирпич (бессер)), в теплотехническом расчете не учитываются;

б) на поверхности конструкции, обращенной в сторону вентилируемой наружным воздухом прослойки, следует принимать коэффициент теплоотдачи αext = 10,8 Вт/(м°С).

Примечание: влияние воздушной прослойки учитывается, например, при теплотехническом расчете пластиковых стеклопакетов.

Способы уменьшения теплопередачи через стенку

Влажность способствует повышению теплопроводности: сырой материал имеет больший коэффициент теплопроводности и обладает худшими теплозащитными характеристиками по сравнению с сухим. Это вызвано тем, что при увлажнении материала его поры заполняются водой, имеющей высокий коэффициент теплопроводности (приблизительно в 20 раз больший, чем воздух). Чем больше влаги впитывает материал, тем выше становится его теплопроводность.

Рис. 4.14. Сопротивление теплопередаче стены: 1 — теплообмен у внут-ренней поверхности стены; 2 — теплопередача через толщу ограждения; 3 — теплообмен у наружной поверхности стены; ctB — коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м∙С); αн — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий, Вт/(м∙С).

Например, при повышении влажности кирпичной стены толщиной 0,5 м из обыкновенного глиняного кирпича с нормальной, равной 2%, до 8%, ее теплозащита ухудшается более чем на 30%. И если при температуре внутреннего воздуха +20°С и наружного -20°С на поверхности сухой стены температура составляет 14,4°С, то на сырой стене на 2,7°С ниже и равняется 11,7°С (рис. 4.14). Поэтому для теплозащиты домов очень важно, чтобы строительный материал, и в первую очередь утеплитель, был обязательно сухим, а конструкции наружных ограждений были сделаны с таким расчетом, чтобы в них не образовывался конденсат и не скапливалась влага, приводящая к ухудшению теплоизоляционной способности стен, окон, чердачных перекрытий, полов первого этажа.

Читать еще:  Кирпич эффективный утолщенный что это

На тепловые потери через ограждения наибольшие влияние оказывает их способность передавать теплоту, которое зависит от коэффициента теплопроводности и толщины материала. Чем меньше коэффициент теплопроводности и толще стена, тем больше ее термическое сопротивление и лучше ее теплозащитные свойства (см. рис. 4.14).

Кроме того, количество теряемой теплоты зависит от сопротивления теплообмену конвекцией и излучением у поверхности внутренней и наружной стен. Чем интенсивнее происходит теплообмен, тем больше теплоты теряется из помещения и передается внутренней поверхности конструкции или отдается поверхностью стены наружу, тем меньше сопротивление теплообмену и хуже теплозащита.

Таким образом, теплозащитная способность стены, ее сопротивление теплопередаче зависят от интенсивности передачи теплоты на трех участках (у внутренней поверхности, в толще ограждения, у наружной поверхности), каждый из которых имеет свое сопротивление. Общее сопротивление теплопередаче представляет собой их сумму.

Пример

Наружная стена длиной 4 м высотой 3 м состоит из кирпичной кладки толщиной 50 см (кладка в два кирпича, кирпич красный полнотелый на цементно-песчаном растворе). Слоем внутренней цементной штукатурки толщиной 1 см можно пренебречь. Коэффициент теплопроводности такой кладки λ = 0,8 м 2 ∙С/Вт.

Коэффициент теплопередачи такой стены:

k = 1/(1/8,7 + 0,5/0,8 + 1/23) = 1,3 Вт/(м 2 ∙С),

Тепловые потери через стену при разности температур 40 о С (на улице -20, в помещении +20):

Qт.п. = k∙F∙dt = 1,3∙(3∙4)∙40 = 624 Вт.

Теперь, если рассматриваемую стену утеплить с помощью минеральной ваты или стекловаты. Утепление с наружной стороны, толщина стекловаты 5 см, теплопроводность λ = 0,045 м∙С/Вт.

Коэффициент теплопередачи утепленной стены:

k = 1/(1/8,7 + 0,5/0,8 + 0,05/0,045 + 1/23) = 0,53 Вт/(м 2 ∙С),

тепловые потери через утепленную стену:

Qт.п. = k∙F∙dt = 0,53∙( ∙4)∙40 = 254 Вт.

Разница в тепловых потерях до утепления и после:

ΔQ т.п. = 624 — 254 = 370 Вт.

То есть утепление является очень эффективным способом снижения потерь теплоты. Поэтому можно сделать вывод, что правильно утеплив дом эффективными теплоизоляционными материалами, можно уменьшить потребление теплоты до двух раз и даже больше.

Каким образом можно достичь нужных показателей коэффициентов теплопередачи? Ниже приведен пример кирпичной однородной кирпичной стены с толщиной 25 см (см. рис. 4.15). Материал — полнотелый красный кирпич на цементно-песчаном растворе.

Как показано в этом примере, толщина теплоизоляции наружной стены, если возможно, не должна быть менее 100 мм. Затраты на теплоизоляцию наружных стен складываются из стоимости материалов (теплоизоляция, штукатурные смеси, сетка, дюбели, декоративная отделка) и стоимость работ. Как показывает практика, разница в общих затратах при использовании теплоизоляции толщиной 50 мм и 100 мм будет около 10%, а по эффективности — отличаться в полтора раза.

Рис. 4.15. Пример утепления кирпичной однородной кирпичной стены,

имеющей до начала теплоизоляционных работ толщину 25 см.

Коэффициенты теплопередачи при разном утеплении кирпичной стены

Коэффициент теплопередачи Вт/(м 2 ∙С)

Толщина теплоизоляции, мм

Увеличение толщины теплоизоляции свыше 150 мм экономически не выгодно. Общая стоимость будет расти намного быстрее, чем эффект от экономии теплоты. Итак, оптимальной толщиной теплоизоляции при утеплении наружных стен (при применении теплоизоляции с коэффициентом теплопроводности λ ≤ 0,041 Вт/(м∙С)) — 100-150 мм.

Утепление с наружной стороны наиболее подходит для жилых домов, так как имеет ряд преимуществ:

— использование эффекта аккумулирования теплоты несущими конструкциями здания;

— вынос «точки росы» за пределы несущей конструкции;

— не уменьшается полезный объем помещения.

Наружные стены при этом можно утеплять с помощью пенополистирольных или жестких минераловатных (стекловатных) плит с дальнейшим оштукатуриванием и покрытием декоративным отделками. Этот способ очень распространен в настоящее время из-за высокой технологичности и дешевизны основного утеплителя — пенопласта. Но следует помнить, что у пенопласт имеет очень малое паропроницание. Поэтому помещения, утепленные с его применением, нужно тщательно проветривать и удалять лишнюю влагу, иначе она может конденсироваться в наиболее холодных местах — на оконных стеклах и в углах.

Коэффициент наружней теплоотдачи кирпича

Теплотехнические расчеты

Когда мы принимаем решение построить загородный дом, то обычно начинаем продумывать архитектуру дома, то где он будет стоять на участке, из чего будет построен.

А приходила ли нам в голову мысль, сколько будет стоить эксплуатация дома в будущем?

Как правило, лишь построив загородный дом, мы начинаем понимать, что за счастье жить на свежем воздухе в гармонии с природой нам придется регулярно платить. И платить немалые деньги. В среднем содержание комфортабельного коттеджа со всеми удобствами обходится от 500 до полутора тысяч долларов в месяц, и более 50% этих средств идет на оплату расходов по отоплению. Поначалу эти затраты кажутся мизерными по сравнению со стоимостью самого дома. Но рано или поздно эйфория проходит и наступает момент истины, когда даже самый состоятельный домовладелец начинает задумываться о сокращении затрат на эксплуатацию своего жилища.

И эти затраты можно сократить если на начальной стадии уделить особое внимание тому — как и из чего будет построен дом.

Наружные стены, окна, крыша, то есть ограждающие конструкции здания, защищают живущих в доме людей от холода, ветра, дождя, снега, сырости, жары и шума (рисунок 1).

Благодаря способности ограждений препятствовать прохождению через них тепла, в доме в холодное время года сохраняются условия теплового комфорта.

Посмотрев на рисунок 2, вы можете увидеть откуда тепло уходит из дома. Величина теплопотерь на прямую зависит от площади ограждающих конструкции и от теплоизолирующей способности материала из которых они состоят. В связи с тем, что самая большая площадь ограждающих конструкций у наружных стен, то только через них потери тепла достигают 30–40 %.

Ниже мы попробуем разобраться от чего зависят потери тепла через стены и в чем это выражается. Для этого вспомним немного физики.

Способность ограждающих конструкций оказывать сопротивление потоку тепла, проходящему из помещения наружу, характеризуется сопротивлением теплопередачи 1 R:

αв — коэффициент теплообмена 2 у внутренней поверхности ограждения. В соответствии со СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» равен 8,7 Вт/м 2 °С;
αн — коэффициент теплообмена у наружной поверхности ограждения. В соответствии со СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» равен 23 Вт/м 2 °С;
R — термическое сопротивление 3 конструкций.

δ — толщина теплоизоляционного материала;
λ — коэффициент теплопроводности 4 теплоизоляционного материала.

Подставляя в формулу (1) значения αв и αн получаем:

(3) R = 0,1149 + δ/λ + 0,0434 = 0,1583 + δ/λ

Конструкции из материалов с низким значением коэффициента теплопроводности λ обладают высоким сопротивлением теплопередаче R, а значит, и высокими теплозащитными качествами.

Таким образом, чем выше R конструкции, тем лучшими теплозащитными свойствами она обладает.

В связи с этим, для снижения теплопотерь, что естественно приводит к экономии будущих эксплуатационных расходов необходимо выбирать материал с высоким R, но при этом сравнивать его по стоимости и по другим параметрам с другими материалами с близким R.

На сегодняшний день требуемое сопротивление теплопередаче R наружных ограждающих конструкций по новому СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» для Ленинградской области должен быть не менее 3,15 (R = 3,15). При таком коэффициенте сопротивления теплопередаче температура на внутренней поверхности стены дома будет не менее +20°С, при температуре наружного воздуха –26°С.

Подставляя значение R = 3,15 в формулу (3) имеем 3,15 = 0,1583 + δ/λ.

(4) Или δ = 2,9917λ.

Таким образом зная значение коэффициента теплопроводности λ для разных строительных материалов, мы можем используя формулу (4) рассчитать какую толщину стен дома δ нам необходимо иметь при сопротивлении теплопередачи R = 3,15. Это позволит нам оценить объем и стоимость материала, который пойдет на строительство стен дома.

Сделаем расчеты для нескольких материалов которые наиболее часто используются для строительства загородных домов:
Кирпич:

  1. Кирпичная кладка из строительного плотнотелого кирпича (производитель ОАО «Победа ЛСР»). Теплопроводность такой кладки λ равна 0,72. Используя формулу (4) получаем δ = 2,154 м
  2. Кирпичная кладка из строительного кирпича, пустотностью 22% (производитель ОАО «Победа ЛСР»). Теплопроводность λ такой кладки равна 0,53 , получаем δ = 1,586 м
  3. Кирпичная кладка из строительного кирпича, пустотностью 42–45 % (производитель ОАО «Победа ЛСР»). Теплопроводность такой кладки λ равна 0,26. получаем δ = 0,777 м
Читать еще:  Форма для кирпича деревянная

Газобетон, (производитель ЗАО «Силбетиндустрия» марка Д 400). Его теплопроводность λ равна 0,14, получаем δ = 0,42 м
Газобетон Aeroc (производитель ООО «Аэрок Санкт-Петербург», марка Д 400). Его теплопроводность λ равна 0,096, получаем δ = 0.29 м
Сосна или ель. Их теплопроводность λ (согласно СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий») равна 0,18, получаем δ = 0,54 м.
Технология монолитного строительства в несъемной опалубке Velox (далее—Velox). Cтена, возводимая по технологии Velox не однородна, она состоит из четырех элементов: внутренняя плита Velox WS (λ = 0,11), внешняя двухслойная плита Velox WS-EPS (λ = 0,11 + 0,038), бетон марки В-20 (λ = 1,87).

Для расчетов используем формулу (4) в виде 2,9917 = δ/λ.

Предположим, что все слои равны, тогда 2,9917 = δ/0,11 + δ/0,11 + δ/0,038 + δ/1,87.

Выполнив вычисления получаем δ = 0,0664 м. Но так как стена Velox не однородна и состоит из четырех элементов, то δ=0,0664×4=0,265 м.

Анализируя сделанные выше расчеты мы видим, что для того чтобы получить теплый дом, удовлетворяющий СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» в Ленинградской области (R = 3,15 ), необходимо выложить стену:

  • из сплошного строительного плотнотелого кирпича толщиной 215 см.;
  • из строительного кирпича, пустотностью 22 % толщиной 159 см.;
  • из строительного кирпича, пустотностью 42–45% толщиной 77см.;
  • из сосны или ели толщиной 54 см.;
  • из газобетона толщиной 42 см.
  • из газобетона Aeroc толщиной 29 см.
  • из Velox — толщиной 27 см.

Если посмотреть на эти результаты, то материалы можно разделить на две группы. К первой группе относятся:

  • строительный плотнотелый кирпич,
  • строительный кирпич (пустотностью 22 % и пустотностью 42–45 %),
  • газобетон Hebel,
  • сосна и ель.

Если вы решите строить загородный дом из этих материалов, то для того чтобы дом был теплый, необходимо выполнить одно из трех условий:

  • Возвести стену расчетной толщины.
  • Возвести стену меньшей толщины, но затем обязательно ее утеплить (сделав предварительные расчеты по утеплению).
  • Возвести стену меньшей толщины, но отапливать дом в усиленном режиме.

К сожалению, выполнив любое из этих трех условий — стоимость вашего дома возрастет по сравнению с тем, если бы вы строили дом из материалов второй группы или в будущем вы будете тратить средства на дополнительное отопление.

Во вторую группу материалов вошли газобетон Aeroc и Velox. Сравнивая материалы-победители между собой можно отметить следующее:

  • По цене готового изделия, то есть стоимости коробки дома, стоимость этих материалов приблизительно одинакова.
  • По срокам строительства они имеют примерно равные сроки.
  • Если строить дом из газобетона Aeroc, то необходимо помнить, что он абсорбирует (поглощает) влагу, в связи с чем резко снижаются его теплотехнические характеристики, что может привести к деформации. Поэтому газобетон обязательно необходимо изолировать от влаги.
  • Газобетон обладает низкой механической прочностью, поэтому для такой кладки необходим монолитный фундамент, чтобы исключить усадочные деформации и возникновение трещин в стенах.
  • По приведенным выше расчетам толщина стены, возведенной по технологии Velox должна равняться 27 см. Но при создании технологии Velox была заложена стандартная толщина стены размером в 32 см. Это на 20 % больше расчетной величины. Используя формулу (1) мы получаем R = 4,2. Это на 30 % больше коэффициента теплопередачи для Северо-Западного региона и равно коэффициенту теплопередачи для крайнего северо-востока Европейской части РФ (Республика Коми), где среднегодовая температура воздуха не поднимается выше +1°С, и где Velox также успешно используется для строительства.

Строительная компания «Теплый дом» — победитель конкурса «Лидер строитель- ного качества-2014» в номинации «Лучший объект малоэтажного строительства».

Расчет теплового сопротивления наружной стены

1. Исходные данные:
Район строительства: Новосибирск
Тип здания или помещения: Жилое
Вид ограждающей конструкции: Наружные стены

2. Климатические параметры
Значение расчетной температуры внутреннего воздуха tint для жилых помещений определено в соответствии с ГОСТ 30494–2011:

tint=21 0 С

Значение расчетной температуры наружного воздуха text принято по СП 131-13330-2012 (Таблица 3.1), равной значению средней температуры наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92:

text= -37 0 С

Продолжительность отопительного периода Zht определена по СП 131-13330-2012 (Таблица 2):

Zht=221 0 сут

Средняя температура наружного воздуха за отопительный период text av принята по СП 131-13330-2012 (Таблица 3.1):

text av = -8,1 0 С

Градусо–сутки отопительного периода Dd определены по СНиП 23-02-2003 (Формула 2):

Dd = (tint— text av ) х Zht = (21+8,1) х 221= 6431 0 С сут

3. Нормируемые теплоэнергетические параметры
Согласно п.5.3 СНиП 23-02-2003 нормируемое сопротивление теплопередаче определяется по формуле R=a•Dd+b (Таблица 4. (1)) и равно при расчетных условиях:

Rw reg = 0,00035 х 6431 + 1,4 = 3,65 м 2 0 С/Вт

где коэффициенты a и b для наружных стен жилых зданий принимаются из Таблицы 4 СНиП 23-02-2003

4. Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции
Приведенное сопротивление теплопередачи ограждающих конструкций рассчитывается по формуле:

где
δ1… — толщина ограждающего слоя №1… в метрах;
λa1 – расчетный коэффициент теплопроводности материала №1… в условиях эксплуатации А;
r – коэффициент теплотехнической однородности в растворных швах. Определяется по таблице… или рассчитывается на основе данных толщины растворного шва, применяемого раствора, используемой арматуры;

Для сравнения свойств теплопроводности самого материала условимся, что растворного шва не существует и поэтому коэффициент теплотехнической однородности будет равен:

r = 1

Важно! В расчетах необходимо использовать расчетный коэф. теплопроводности в условиях «А». Эти условия учитывают тепло-влажностные процессы во время проживания. Некоторые производители лукавят, когда производят подобные расчеты с применением λ сух . Для высушенного материала λ сух меньше чем λ a , следовательно, толщина стены будет подсчитана неверно, так как в естественных условиях стена ни когда не будет сухой и будет обладать своей естественной влажностью.

Пример расчета приведенного сопротивления теплопередачи для наружной стены, выполненной из автоклавного газобетона:

Автоклавный газобетон (p=600кг/м 3 ) ГОСТ 31359-2007 приложение А, коэффициент теплопроводности λа=0,160Вт/(м°С), толщина δ=560мм

Rw r = (1/8,7 + 0,560/0,160 + 1/23) x 1= 3,66 м 2 0 С/Вт

Сравниваем с нормируемым значением:

Rw r = 3,66 м 2 0 С/Вт > Rw reg =3,65 м 2 0 С/Вт

Таким образом, минимальная толщина стены для автоклавного газобетона марки по плотности D600 должна быть не меньше 581мм. При этом мы помним, что блоки укладываются на клей с использованием армирующей сетки и следовательно толщина стены будет немного больше, так как в этом случае коэф. теплотехнической однородности r будет меньше 1.

На данном примере определены толщины наружных стен для поризованного блока, неавтоклавного газобетона, пенобетона, арболита и полистиролбетона.

Таблица №1. Толщина наружной стены, рассчитанной по нормам СНиП применительно к Новосибирской области.

Наименование

Газобетон
автоклав.

Поризованный блок

Газобетон
неавтоклав.

Пенобетон

Арболит

Полистирол
бетон

Марка по плотности

Марка по прочности

B2,5

Плотность, кг/м 3

Нормируемое сопротивление теплопередаче для Новосибирской обл., м 2 0 С/Вт

3,65

Толщина стены, удовлетворяющий требованиям СНиП, мм

Среди представленных образцов, самым теплым материалом для наружной стены оказался полистиролбетон. Если вы решили строить здание 2 — 3 этажа, то блоки из полистиролбетона — разумный выбор с точки зрения сохранения тепла, прочности, водопоглощения, и других характеристик.

630017, г.Новосибирск,
ул. Михаила Кулагина, д.35 .
Рабочие дни: пн — пт
Время работы: с 9-00 до 18-00

Расходы на доставку блоков длинномерами в пересчете на 1м 2 стены рекомендованной производителями толщины

Объем и вес являются определяющими характеристиками для общего количества, перевозимого за один рейс. Оптимальными расходами на доставку будут для полистиролбетонных блоков, они займут максимальное место в кузове и не допустят «перегруза», чего ни как не скажешь про газобетон или пенобетон. Самым дорогим в перевозке, оказался поризованный блок. Причина — 20 поддонов занимают практически весь кузов длинномера не смотря на то, что по тоннажу есть 25% запас.

Способность проводить тепловую энергию от более горячего тела к менее горячему.

Коэффициент теплопроводности λ – величина, показывающая способность материала передавать единицу тепловой энергии за 1 час через 1м 2 поверхности при разнице температур в 1 градус С — Вт/м 2 0 С.

Чем ниже значение коэф. теплопроводности λ, тем выше способность материала сохранять тепло. Для каждого строительного материала эта величина нормируется ГОСТ. В строительстве используется несколько значений коэф. теплопроводности характеризующихся физическим состоянием материала.

Читать еще:  Как сделать цвет кирпича насыщенным

Различают:
λсух – в сухом состоянии.
λа,б – коэффициенты принимаемые при расчетах теплового сопротивления ограждающих конструкций в условиях эксплуатации «А» и «Б».

Некоторые материалы имеют очень низкий коэффициент теплопроводности в сухом состоянии. Однако, в расчетах теплового сопротивления стен этот коэффициент применять нельзя. Необходимо помнить, что при эксплуатации здания, стены всегда будут обладать естественной влажностью. Поэтому, для расчета тепловой защиты жилых зданий должен применять коэффициент теплопроводности в условиях эксплуатации «А» — λа. При сравнивании различных материалов следует обращать внимание именно на это значения.

Способность материала впитывать и удерживать в порах и капиллярах воду. Указывается в процентах от массы изделия в сухом виде. Чем ниже этот показатель, тем материал считается лучше.

Показатель содержания влаги в % от массы изделия в сухом состоянии. Для большинства стеновых материалов, естественной влажностью считается величина 4-5%. В виду особенностей производства некоторых материалов, например газобетона, процесс высыхание очень сильно растянут во времени. ГОСТ-ом определены максимальные значения влажности, при которых разрешено использование материала. При этом, мы должны понимать, что тепло-физические качества материалов будут хуже по сравнению с расчетными. Кроме того, повышенная отпускная влажность увеличивает массу изделия и, следовательно, снижает перевозимый объем за один рейс по сравнению с материалом выдержанным до естественной влажности. Например: для автоклавного газобетона, естественной влажностью считается 4%. Следовательно, объем 0,75м 3 блоков марки по плотности D600 на одном поддоне должен весить 468кг. Самогруз грузоподъемностью 5т смог бы перевезти 10 поддонов блоков (7,5м 3 , 4680кг). Однако, отпускная влажность газобетона 25 – 28% и, следовательно, самогруз за один рейс сможет доставить на строительную площадку только 6м 3 блоков, масса которых составит 4536кг.

Изменение линейных размеров при высыхании.

— это способность материала пропускать или задерживать пар в результате разности парциального давления при одинаковом атмосферном давлении по обеим сторонам стены.

Многие производители любят хвалиться тем, что их материал обладает «большой» паропроницаемостью, и тем самым вводять в заблуждение клиента. Большая – не значит хорошая или плохая.

Например: в SIP-панелях папроницаемость близка к нулю. Это означает, что, то количество влаги, которое оказалось в панели на момент ее производства, остается практически неизменным. Т.е. из помещения в панель ни чего не проникает и через панель ни чего не выходит в атмосферу. Подобная теплоизоляция используется в термосах. Они очень хорошо сохраняют тепло, но для комфортного проживания, вам придется серьезно задуматься над вентиляцией дома.

Высокая паропроницаемость газобетона (0,16мг/м*ч*Па), тоже влечет за собой дополнительные задачи и расходы. Например, если вы решили облицовывать стены дома кирпичом, то вам придется устраивать вентиляционный зазор (обычно 2 – 5см) между газобетоном и кирпичом. Паропроницаемость кирпича ниже, чем у газобетона. Если не предусмотреть вентиляционный зазор, то на внешней стороне газобетона будет образовываться конденсат и если его не отводить, то он приведет к преждевременному разрушению стены. В такой многослойной стене, при расчете тепловой защиты здания, теплопроводность кирпича в расчет не берется. Другими словами, вы должны понимать, что кирпич будет носить сугубо декоративный характер, блоки из газобетона будут толще, чем могли бы быть, фундамент придется делать шире, привязка кирпича к газобетону усложнится. Как вариант, стены газобетона пропитывают пароНЕпроницаемой грунтовкой. Т.е., вы «закупориваете» стены и они перестают дышать. «Закупоривание» стен желательно делать только с просушенным газобетоном. Производители утверждают, что газобетон высушивается до своей естественной влажности за 2 – 3 отопительных сезона. Это значит, что 2-3 года вашей жизни в недостроенном доме будут с повышенным расходом на отопление и без чистовой отделки.

Человеческий организм веками привык жить в деревянных домах, и мы привыкли сравнивать микроклимат «каменных джунглей» с микроклиматом деревянного дома. Паропроницаемость сосны поперек волокна — 0,06мг/м*ч*Па, у полистиролбетона — 0.08мг/м*ч*Па. При данном сравнении можно говорить, что скорей всего микроклимат дома из полистиролбетона тоже будет приближен к уровню деревянного дома. Кроме того, если вы решите заштукатурить стены или закрыть облицовочным кирпичом, то устройство стены значительно упроститься. Так как паропроницаемость кирпича выше, чем у полистиролбетона, то устройство вентилируемого зазора не понадобиться, и привязка кирпича к блокам с помощью базальтовой сетки упрощает армирование. Кроме того, в этом случае кирпичная кладка будет участвовать в тепловой защите здания.

Свойство материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без видимых признаков разрушения и без значительного понижения прочности. Основная причина разрушения материала под действием низких температур — расширение воды, заполняющей поры материала, при замерзании. Чем выше относительный объём пор, доступных для проникновения воды, тем ниже морозостойкость. Безусловно, чем выше значение, тем более долговечней материал. Обозначается буквой «F» и цифровым значение, равным количеству циклов замораживания/оттаивания. Например: полистиролбетон марки по плотности D450 имеет морозостойкость F200.

ГОСТ обязывает производителей указывать марку по прочности ячеистых бетонов, обозначая их буквой «В» и цифровым значением. Например: марка по прочности В2,5 позволяет строить здания высотой до 5 этажей. Если вы строите 4 – 5 этажей, то следует подбирать материал именно с таким значением. Для строительства дома высотой до 3 этажей с жлезобетонными плитами перекрытия и несущими стенами толщиной 300мм достаточна прочность материала В1,5. Остановив свой выбор на материале с такой прочностью, вам не придется переплачивать за избыточную прочность. К тому же, ячеистый бетон, обладающий повышенной прочностью, будет обладать и большей плотностью, большими тепловыми потерями и увеличенной нагрузкой на фундамент. Поэтому, прежде чем останавливать свой выбор на материале с невостребованной прочностью подсчитайте, во сколько вам это обойдется на этапе строительства и в процессе эксплуатации.

Плотность и марка по плотности

Плотность – физическая величина, определяемая как отношение массы тела к занимаемому этим телом объему. Например: строительные блоки из полистиролбетона имеют плотность 450кг/м3, это означает, что 1м3 таких блоков будет весить всего 450кг.

Марка по плотности – ГОСТ обязывает производителей указывать плотность ячеистых бетонов. Марка по плотности обозначается буквой «D», после которой стоят цифры, значение которых указывает на плотность материала. Например: марка по плотности D600 автоклавного газобетона – означает, что 1м3 таких блоков имеет массу 600кг.

Зная плотность строительных блоков можно подсчитать массу стен всего здания. Однако, плотность материала становится важной уже при доставке на строительную площадку. Например: сомагруз, грузоподъемностью 5т, способен разместить в своем кузове 8 поддонов блоков из полистиролбетона марки по плотности D450 общим объемом 10,16м3. Т.е. общий вес блоков с учетом отпускной влажности 4% составит 4755кг. В тоже время, этот же самогруз сможет перевести только 8 поддонов блоков из автоклавного газобетона марки по плотности D600 общим объемом 6м3, так как масса блоков с учетом отпускной влажности 25 – 28% будет уже 4536кг. Другими словами, за один рейс на строительную площадку будет привезено автоклавного газобетона меньше, чем полистиролбетона на 4,16м3. При одинаковой стоимости рейса, доставка газобетона дороже на 40% .

Тестовое модальное окно.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit, sed do eiusmod tempor incididunt ut labore et dolore magna aliqua. Ut enim ad minim veniam, quis nostrud exercitation ullamco laboris nisi ut aliquip ex ea commodo consequat. Duis aute irure dolor in reprehenderit in voluptate velit esse cillum dolore eu fugiat nulla pariatur. Excepteur sint occaecat cupidatat non proident, sunt in culpa qui officia deserunt mollit anim id est laborum. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit, sed do eiusmod tempor incididunt ut labore et dolore magna aliqua. Ut enim ad minim veniam, quis nostrud exercitation ullamco laboris nisi ut aliquip ex ea commodo consequat. Duis aute irure dolor in reprehenderit in voluptate velit esse cillum dolore eu fugiat nulla pariatur. Excepteur sint occaecat cupidatat non proident, sunt in culpa qui officia deserunt mollit anim id est laborum.

Введите Ваше имя и телефон, мы перезвоним Вам в ближайшее время

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector