С использование теплоизоляции

Энергоэффективность в строительстве

Тепловая оболочка здания и тепловые свойства

Оболочка здания отделяет внутренний климат здания от наружного и снижает колебания температур внутри помещения, даже при значительных изменениях наружных температур. Оболочка здания характеризуется рядом параметров.

На практике для описания тепловых характеристик материала/стен и т.д. используются в основном два параметра.

1. Теплопроводность (часто обозначается буквой λ) - это способность материала проводить тепло.3

2. Коэффициент теплопроводности определяет степень теплопотерь элемента здания, например, стены, пола или крыши. Чем ниже коэффициент теплопроводности, тем лучше изоляция. Он измеряется в ваттах на квадратный метр на градус Кельвина (Вт/м2K). При использовании базовых строительных материалов без теплоизоляции невозможно обеспечить высокие тепловые свойства оболочки здания. То есть, без теплоизоляции невозможно построить здания с высокими характеристиками. На рынке строительных материалов представлены разные изоляционные материалы, а также решения относительно их использования в оболочке здания.

Теплотехнический расчет вариантов

Проверим целесообразность использования утеплителя. Для этого сравним два конструктивных решения оболочки здания с использованием утеплтеля и без утеплителя.

Расчет выполнен по ТКП 45-2.04-43-2006 [4].

Теплотехнический расчёт наружных стен выполняется исходя из условия:

,

где – сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, ;

–нормативное сопротивление теплопередаче, ;

– требуемое сопротивление теплопередаче,

Таблица 8.2.1 - Теплотехнические показатели строительных материалов

№	Состав покрытия	ρ, кг/м³	λ, Вт/м °С	δ, мм
	Ячеистобетонные блоки		0,15
	Цементно-известковая штукатурка		0,70

Нормативное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций наружной стены принимаем согласно табл. 5.1 ТКП 45-2.04-43-2006 [4], Rт.норм = 3,2 м² °С/Вт.

Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции Rт (м² °С/Вт), следует определять по формуле:

где α_в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м² °С), принимаемый по табл. 5.4 ТКП 45-2.04-43-2006 [4]; α_в = 8,7 Вт/(м² °С);

α_н - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий, Вт/(м² °С), принимаемый по табл. 5.7 ТКП 45-2.04-43-2006 [4], α_н = 23 Вт/(м² °С);

R_к - термическое сопротивление многослойной ограждающей конструкции с последовательно расположенными однородными слоями, определяется по формуле:

R_к =R₁+R₂+R₃......+R_п;

где R₁, R₂, R₃....R_п - термическое сопротивление одной однородной ограждающей конструкции, определяется по формуле:

где δ - толщина слоя, м;

λ - коэффициент теплопроводности, Вт/м² °С.

Термическое сопротивление стены:

м² °С/Вт.

Термическое сопротивление штукатурки:

м² °С/Вт;

м² °С/Вт.

Найдем сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции:

;

Найдем требуемое сопротивление теплопередачи по формуле:

,

где n - коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, принимаемый по таблице 5.3 ТКП 45-2.04-43-2006, n=1.

- расчетная температура внутреннего воздуха, ,

- расчетная зимняя температура наружного воздуха, , принимаемая по таблице 4.3 ТКП 45-2.04-43-2006 с учетом тепловой инерции ограждающих конструкций D (за исключением световых проемов) по таблице 5.2.

Тепловую инерцию ограждающей конструкции D определяем по формуле:

D=R₁s₁+ R₂s₂+…+ R_ns_n,

где s – расчетный коэффициент теплоусвоения материала, принимается по приложению А;

R – термическое сопротивление каждого слоя.

Поскольку D=6,900 принимаем , равное средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по таблице 4.3 ТКП 45-2.04-43-2006, ;

- расчетный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, , принимаемый по таблице 5.5 ТКП 45- 2.04-43-2006, .

Найдем требуемое сопротивление теплопередаче:

Проверяем условие:

Поскольку ,

то принятая конструкция стен не отвечает теплотехническим требованиям.

С использование теплоизоляции

Ограждающая конструкция наружной стены представлена на рис. 1.1.

Рисунок 1.7.1.1 - Ограждающая конструкция наружной стены

1 – минераловатная плита 100мм;

2 – блоки из ячеистого бетона 500мм;

3 – внутренняя штукатурка 20мм.

Условия эксплуатации ограждающих конструкций здания в зимний период принимаем по табл. 4.2 ТКП 45-2.04-43-2006 [4] в зависимости от температуры и относительной влажности внутреннего воздуха. Условия эксплуатации А - сухой режим (температура – св + 12 °С до + 24 °С; влажность до 50% включительно)

Теплотехнические показатели строительных материалов принимаем согласно приложения А ТКП 45-2.04-43-2006 [4].

Таблица 8.2.2 - Теплотехнические показатели строительных материалов

№	Состав покрытия	ρ, кг/м³	λ, Вт/м °С	δ, мм
	Минераловатная плита		0,365	Х
	Ячеистобетонные блоки		0,15
	Цементно-известковая штукатурка		0,70

Нормативное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций наружной стены принимаем согласно табл. 5.1 ТКП 45-2.04-43-2006 [4], Rт.норм = 3,2 м² °С/Вт.

Термическое сопротивление стены:

м² °С/Вт.

Термическое сопротивление штукатурки:

м² °С/Вт;

м² °С/Вт.

Найдем сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции:

;

;

м.

Дата добавления: 2015-11-26