По многочисленным просьбам посетителей, для улучшения дизайна и содержания страниц, сайт переехал на новый адрес! Эти страницы более не обновляются, наш новый адрес http://mlhouse.ru Еще больше фотографий, еще подробнее описание стройки, подборка проектов и библиотека строительной литературы....

Как рассчитать термосопротивление стены и для чего это нам нужно

Прежде чем браться за этот расчет, пришлось вспомнить школьный курс физики. В нм было выяснено, что все тепловые процессы в природе происходят за счет обмена энергией при тепловом движении молекул и являются процессами теплопередачи. Теплопередача осуществляется тремя способами:

В тепловых процессах внутри дома присутствуют все три вида. В генераторе тепла (котле) за счет теплопроводности нагревается поверхность змеевика, далее конвекцией теплоносителя тепло подается к отопительному прибору. В отопительном приборе тепло за счет теплопроводности переносится на наруж­ную поверхность, где нагревает воздух комнаты: возникает конвекция воздуха, при которой в радиаторах значительная часть тепла передается излучением, а в конвекторах - лишь несколько процентов. За счет конвекции воздух нагревает стены. Сквозь толщу стены тепло переходит за счет теплопроводности на ее наружную сторону, а с нее - конвекцией - в атмосферу. Внутри двойной рамы окна тепло также передается конвекцией, и чем больше расстояние между стеклами, тем больше конвективный поток.
Теплотехнические свойства строительных материалов в основном определяются коэффициентом теплопроводности (КТ) - очень важной характеристикой. КТ зависит от плотности материала ограждения, влажности воздуха, от средней температуры, при которой происходит теплопередача. Чем больше этот коэффициент, тем интенсивнее передается тепло. Наиболее характерна его зависимость от плотности (кг/м3) - чем плотнее материал, тем лучше он передает тепло. Рыхлые, пористые материалы — хорошие теплоизоляторы. Увлажнение материала также повышает коэффициент теплопроводности, т.е. ухудшает теплоизолирующие свойства материалов.
Для помещений с нормальной влажностью воздуха (50-60%), расположенных в нормальной зоне влажности, значения коэффициента теплопроводности некоторых материалов, наиболее часто применяемых в ограждающих конструкциях, представлены в таблице № 1 ниже, для более детальной оценки данных свойств материалов, необходимо руководствоваться документом, выложенным тут (Строительная теплотехника СНиП II-3-79*).

Таблица 1


Материал

Плотность, кг/м3

Коэффициент теплопроводности Вт/м *С

Железобетон

2500

2,04

Бетон (гравий, щебень)

2400

1,86

Керамзитобетон (общий случай)

1800 - 500

0,92 - 0,23

Газо- и пенобетон, газо- и пеносиликат

1000 - 300

0,47 - 0,13

Раствор цементно песчаный

1800

0,93

Гипсовые плиты

1200

0,47

Лист гипсовый обшивочный (типа ГКЛ)

800

0,21

Кирпичная кладка из сплошного кирпича

1800

0,81

Кирпичная кладка из пустотелого кирпича

1600 - 1200

0,64 - 0,52

Сосна, ель, поперек волокон

500

0,18

Плиты полужесткие минераловатные

200

0,08

Пенополистирол

40

0,05

Стекло оконное

2500

0,76



Основной показатель качества ограждающей конструкции (стены, перекрытия, полы, окна) — величина сопротивления материала теплопередаче R (от английского — resistance по аналогии с сопротивлением в электротехнике), измеряется в м2 °С/Вт. Термосопротивление определяют по формуле:
R=d/l, (1)
где d = толщина слоя материала, (м), l =коэффициент теплопроводности материала, (Вт/м°С).
Чем больше полученное значение R при анализе материала, тем лучше его теплозащитные свойства, тем дом теплее. Чтобы увеличить сопротивление, нужно или увеличить толщину стены ограждающей конструкции или применять материал с меньшим коэффициентом теплопроводности, что очевидно из формулы (1).
Термосопротивления некоторых однородных строительных материалов представлены на рисунке ниже:

Из рисунка видно, что если взять лист пенополистирола толщиной всего 3 см, то при­мерно такое же сопротивление теплопередачи имеет кирпичная стена толщиной 510мм ( в два кирпича) или стена из бруса толщиной 100 мм. Понятно, что по стоимости эти материалы сильно различаются.
Ограждающая конструкция может состоять из нескольких слоев. При анализе R конструкции, сопротивления последовательно расположенных слоев суммируют. При разнородных конструкциях, расположенных перпендикулярно тепловому потоку из стены, (например, брусчатый каркас с заполнением утеплителем минеральной ватой – решение каркасных домов), вычисляются по формуле:
R=(F1+F2)/(F1/R1+F2/R2)           (2)
где R — общее термосопротивление стены, F1 — площадь слоя бруса, F2 —площадь мин.ваты, R1 —термосопротивление дерева, R2 — термосопротивление мин.ваты. При анализе каркасного дома термосопростивление по формуле (2) суммировать с анализом однородной ограждающей (до вентилируемой воздушной прослойки) и внутренней слоями (обычно ОСБ, ГКЛ, ГВЛ, фанера…).
На рисунке ниже показаны 3 фрагмента стены равной толщины (без обшивки) с указанным термосопротивлением.

Расчет термосопротивления моего домика:
Исходные данные – плотность пенобетона D700-800 (наихудшие условия, беру блок с самой высокой плотностью), толщина стены 0,3 м. растворные швы 2 см.
Тогда, исходя из формулы (1) и таблицы получим R=0,3/0,23, R=1,3, это термосопротивление стены из пеноблока 30 см без учета растворных швов (кои очень толстые получились в связи с некачественным пенобетоном).
Теперь определим какое термосопротивление необходимо для моего региона (Пермь), для этого существует таблица из вышеуказанного документа (он тут):

Таблица 2

 

 

Приведенное сопротивление теплопередаче
ограждающих конструкций Rтро, м2, °С/Вт

Здания
и
помещения

Гра-
дусо-
сутки
отопи-
тель-
ного
перио-
да,
°С·сут

 

стен

 

покры-
тий
и
пере-
крытий
над
проез-
дами

перекры­­-
тий
чердач-
ных,
над
холод-
ными
под-
полья-
ми и
под-
валами

 

окон
и
бал-
кон-
ных
дверей

 

фона-
рей

Жилые, лечеб-
но-профилак-
тические и дет
ские учрежде-
ния, школы,
интернаты

2000
4000
6000
8000
10000
12000

2,1
2,8
3,5
4,2
4,9
5,6

3,2
4,2
5,2
6,2
7,2
8,2

2,8
3,7
4,6
5,5
6,4
7,3

0,30
0,45
0,60
0,70
0,75
0,80

0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
0,55

Для начала определения необходимо подсчитать градусо-сутки отопительного периода (ГСОП), их следует определять по формуле
ГСОП = (tв - tот.пер.) zот.пер. ,                         (3)
где tв - расчетная температура внутреннего воздуха, °С, принимаемая согласно ГОСТ 12.1.005-88 и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений;
tот.пер., zот.пер. - средняя температура, °С, и продолжительность, сут, периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8 °С по СНиП 2.01.01-82.                
тогда - ПЕРМЬ=
7096,4=(25-(-6,4))*226

Если принять данные согласно таблице № 2, то для Перми, необходимо конструировать стену с термосопротивлением не меньше 4,2. Это значит, что к своей пенобетонной стене я должен добавить слой с термосопротивлением 2,9, 2,9=x/(0,08 минвата) или (0,05 пенополистирол) тогда это может быть слой минеральной плиты плотностью 200 толщиной 0,23 м, пенополистирола плотностью 40 толщиной 0,14 м.
Вывод, для комфортного проживания, и минимальных затрат на отопление дома, в части касающейся ограждающих конструкций – стен, мне необходимо смонтировать слой утеплителя пенополистирола толщиной 15 см. Ну что ж, придет время, будем думать как это реализовать.

Если есть интерес, прочесть занимательный документ о необходимости утепления стен то пожалуйте сюда

 

_______________________________________________________

По многочисленным просьбам посетителей, для улучшения дизайна и содержания страниц, сайт переехал на новый адрес! Эти страницы более не обновляются, наш новый адрес http://mlhouse.ru Еще больше фотографий, еще подробнее описание стройки, подборка проектов и библиотека строительной литературы....

_______________________________________________________

Rambler's Top100
Hosted by uCoz