Приложение 10. Сопротивление теплопередаче каменных стен

Приложение 10

Сопротивление теплопередаче каменных стен

1. Теплозащитные свойства однородных (однослойных и многослойных стен без теплопроводных включений) характеризуются сопротивлением теплопередаче , С/Вт.

2. Теплозащитные свойства многослойных каменных стен облегченной кладки с теплоизоляционным слоем, многослойных кирпичных панелей с теплопроводными включениями и т. п. характеризуются приведенным сопротивлением теплопередаче , С/Вт.

3. Сопротивление теплопередаче, приведенное сопротивление теплопередаче конструкций следует принимать равным экономически целесообразному сопротивлению теплопередаче , но во всех случаях не менее требуемого сопротивления теплопередаче по санитарно-гигиеническим условиям, определяемого по формуле {1}*.

4. Сопротивление теплопередаче однородных каменных стен следует определять по формулам {4} и {5}, приведенное сопротивление теплопередаче многослойных каменных стен облегченной кладки, многослойных кирпичных панелей с теплопроводными включениями рассчитывается в соответствии с п. {2.8} по формулам {4} и {7} или результатам расчета температурного поля.

5. Расчет требуемого сопротивления теплопередаче каменных стен для заданного объекта в заданном районе строительства выполняется в следующем порядке:

по табл. {1} устанавливают влажностный режим помещений здания или сооружения в зимний период эксплуатации в зависимости от относительной влажности и температуры внутреннего воздуха;

по карте прил. {1} устанавливают зону влажности, соответствующую заданному району строительства;

по прил. {2} устанавливают условия эксплуатации наружных ограждающих конструкций в зависимости от влажностного режима помещений и зоны влажности;

принимают предварительное конструктивное решение наружной каменной стены и определяют ее сопротивление теплопередаче по формулам {4} и {5} или приведенное сопротивление теплопередаче по формулам {4} и {7} и тепловую инерцию D по формуле {2}, принимая при этом расчетные коэффициенты теплопроводности и теплоусвоения S по прил. {3}, соответствующими установленным условиям эксплуатации;

по заданному району строительства и определенному показателю тепловой инерции стены в соответствии с п. {2.3} СНиП II-3-79 принимают расчетную зимнюю температуру наружного воздуха , °C;

в формулу {1} подставляют величины , , , и определяют ;

сравнивают с или предварительно принятой конструкции стены. В случае их расхождения, если это возможно, изменяют толщину стены или теплоизоляционного слоя до размеров, обеспечивающих равенство и или ;

после этого проверяют заново соответствие показателя тепловой инерции принятой расчетной зимней температуре наружного воздуха;

в случае их несоответствия изменяют термическое сопротивление наружной стены, снова вычисляют его тепловую инерцию и принимают расчетную зимнюю температуру наружного воздуха, соответствующей откорректированному значению D.

6. Расчет экономически целесообразного сопротивления теплопередаче наружных каменных стен выполняется в следующем порядке:

определяют экономически целесообразное термическое сопротивление однослойной стены или утеплителя в многослойной кирпичной стене , C/Вт;

предварительно определяют экономически целесообразное сопротивление теплопередаче однородной (однослойной) или многослойной кирпичной стены;

предварительно рассчитывают толщину однослойной или утеплителя многослойной кирпичной стены.

По формуле {17} определяют приведенные затраты, , для вариантов расчета, равных или близких величинам сопротивлений теплопередаче.

Полученные в формуле {17} значения приведенных затрат, , сопоставляются, и выбирается вариант с наименьшими приведенными затратами.

7. Результаты расчета требуемых сопротивлений теплопередаче , C/Вт, наружных стен по санитарно-гигиеническим условиям при нормативных температурных перепадах для наружных стен разных видов зданий и помещений в зависимости от температуры внутреннего воздуха и зимней расчетной температуры приведены в табл. 1.

Пример. Определить экономически целесообразное сопротивление теплопередаче кирпичной стены из облегченной кладки жилого здания, строящегося в Москве. Расчетная температура внутреннего воздуха жилого здания принимается равной 18°С, относительная влажность воздуха в соответствии с примечанием к п. {2.10} - равной 55%.

По принятым значениям температуры и относительной влажности внутреннего воздуха по табл. {1} устанавливаем, что здание эксплуатируется при нормальном влажностном режиме. Поскольку Москва расположена на территории зоны с нормальной относительной влажностью воздуха (прил. {1}) и эксплуатируемые помещения имеют нормальный влажностный режим, то в соответствии с прил. {2} расчетные значения и S принимаем по графе Б прил. {3}.

Таблица 1

Требуемое сопротивление теплопередаче , C/Вт, для наружных стен по санитарно-гигиеническим условиям

Здания и помещения	Нормативный температурный перепад Дельта t(н), °C, для наружных стен	Расчетная температура внутреннего воздуха t_в ,°C	Расчетные температуры наружного воздуха t_н, °C
			-10	-20	-30	-40	-50
Здания жилые, больничных учреждений (больниц, клиник, стационаров и госпиталей), здания диспансеров и амбулаторно-поликлинических учреждений, родильных домов, домов ребенка, домов-интернатов для престарелых и инвалидов; учебные здания и спальные корпуса общеобразовательных детских школ; здания детских садов, яслей, яслей-садов (комбинатов), детских домов и детских приемников-распределителей	6	18 20 22	0,54 0,57 0,61	0,73 0,77 0,80	0,92 0,96 1,00	1,11 1,15 1,19	1,30 1,34 1,38
Общественные здания, кроме указанных выше, и вспомогательные здания и помещения промышленных предприятий, за исключением помещений с влажным или мокрым режимом	7	18 20	0,46 0,49	0,62 0,66	0,79 0,82	0,95 0,98	1,12 1,15
Производственные здания с сухим режимом	10	12 15 17 20 22	0,25 0,29 0,31 0,34 0,37	0,37 0,40 0,42 0,46 0,48	0,48 0,52 0,54 0,57 0,60	0,60 0,63 0,65 0,69 0,71	0,71 0,75 0,77 0,80 0,83
Производственные здания с нормальным режимом	8	12 15 17 20 22	0,32 0,36 0,39 0,43 0,46	0,46 0,50 0,53 0,57 0,60	0,60 0,65 0,68 0,72 0,75	0,75 0,79 0,82 0,86 0,89	0,89 0,93 0,96 1,00 1,03
Производственные здания со значительными избытками теплоты (более 23 Вт/м3) и расчетной относительной влажностью внутреннего воздуха не более 50%	12	12 15 17 20 22 24 26	0,21 0,24 0,26 0,29 0,31 0,33 0,34	0,31 0,34 0,35 0,38 0,40 0,42 0,44	0,40 0,43 0,45 0,48 0,50 0,52 0,54	0,50 0,53 0,55 0,57 0,59 0,61 0,63	0,59 0,62 0,64 0,67 0,69 0,71 0,73

А. Исходные данные

Внутренние, наружные и поперечные слои облегченной кладки выполнены из сплошного глиняного обыкновенного кирпича на цементно-песчаном растворе. При этом принимаются следующие характеристики:

с теплоизоляционными вкладышами из пеностекла

со штукатурным слоем с внутренней стороны толщиной 0,02 м

= -3,2°C; = 217 сут = 4920 ч/год; руб/Дж (действующий прейскурант); = 0,85, см. п. {2.14};

= 1,3, см. п. {2.14} ; = 0,08 (1/год), см. п. {2.14}; = 35 .

Б. Порядок расчета

Экономически целесообразное термическое сопротивление слоя теплоизоляции определяется по формуле

.

Экономически целесообразное сопротивление теплопередаче стены находим по формуле

.

Толщина слоя утеплителя определяется по формуле

Для расчета принимается стена с внутренним слоем в один кирпич, с наружным и поперечным слоями в 1/2 кирпича, с утеплителем толщиной 0,13 м. Расстояние между поперечными слоями принимаем 1,17 м. В расчете принимается площадь размером 1,17 x 1,0 = 1,17 . Приведенное термическое сопротивление стены определяется в соответствии с п. {2.8}:

а) при условном разрезании стены плоскостями, параллельными направлению теплового потока, по формуле {6}

,

где - площадь участка стены с утеплителем, равная 1,05 х 1,0 = 1,05 ;

- площадь участка стены с поперечными кирпичными слоями, равная 1,17 - 1,05 = 0,12 ;

- термическое сопротивление участков стены с утеплителем

;

- термическое сопротивление участков стены с поперечными кирпичными слоями

;

б) условно разрезаем стены на четыре слоя плоскостями, перпендикулярными направлению теплового потока, и вычисляем их термическое сопротивление.

Штукатурка на внутренней поверхности стены толщиной 0,02 м

.

Внутренний кирпичный слой толщиной 0,25 м

.

Теплоизоляционные вкладыши из пенопласта

.

Кирпичный слой толщиной 0,13 м

.

Кирпичный слой с теплоизоляционными вкладышами из пенопласта

Наружный кирпичный слой

.

Таким образом:

.

Приведенное термическое сопротивление стены определяем по формуле {7}:

.

Приведенное сопротивление теплопередаче стены по формуле {4}:

.

Аналогично определяется приведенное сопротивление теплопередаче стен с утеплителем толщиной 6, 8, 9 и 10 см.

Приведенные затраты П, , определяем по формуле {17}:

.

Единовременные затраты , входящие в формулу {17}, определены с учетом расхода и стоимости материалов, затрат труда на изготовление материалов и строительство.

Аналогично определяются приведенные затраты для кирпичных стен из облегченной кладки с утеплителем толщиной 6, 8, 9 и 10 см.

Данные экономического расчета приведены в табл. 2.

Таблица 2

Данные экономического расчета

дельта_ут, см	R_0, м2 x °С/Вт	С_Д1, руб/м2	П, руб/м2
6	1,07	14,99	21,57
8	1,21	15,69	21,52
9	1,29	16,04	21,52
10	1,35	16,39	21,63
13	1,54	17,44	22,02

На основании итоговых данных экономического расчета принимается наружная стена из облегченной кладки с утеплителем толщиной 8 см.

Для зданий с поперечными несущими стенами высотой до 9 этажей включ. при расчетной температуре наружного воздуха до минус 40°С рекомендуется принимать толщину каждого из продольных слоев облегченной кладки в полкирпича.

______________________________

* В фигурных скобках приводятся номера формул, пунктов, приложений и таблиц СНиП II-3-79.