Сопротивление теплопередаче для жилого дома

Сопротивление теплопередаче для жилого дома

Насколько хорошо наружные стены «хранят» тепло внутри дома показывает значение сопротивления теплопередаче. Рекомендуемое значение сопротивления теплопередаче внешней стены дома определяется в СНиП 23-02-2003 и зависит от размера градусо-суток отопительного периода данного района, т.е. зависит от региона, в котором строится дом.

В этом СНИП приведена Таблица 4 с округлёнными значениями градусо-суток отопительного периода и соответстующим значением сопротивления теплопередаче Rreq. Если число градусосуток некруглое, то согласно СНИП Rreq вычисляется по формуле:

Значения коэффициентов a и b приведены там же в СНиП 23-02-2003. Dd — это градусо-сутки отопительного периода, значение этого параметра вычисляется по формуле:

Здесь tint — это температура внутри дома; tht — средняя температура снаружи за весь отопительный период; zht — количество суток отопительного периода.

Приведу примерные минимальные значения сопротивления теплопередаче наружных стен для жилых зданий некоторых регионов России по этому СНиП. Напоминаю, что в ИЖС соблюдать этот строгий СНИП необязательно.

Город Необходимое сопротивление теплопередаче по новому СНИП, м 2 ·°C/Вт
Москва 3,28
Краснодар 2,44
Сочи 1,79
Ростов-на-Дону 2,75
Санкт-Петербург 3,23
Красноярск 4,84
Воронеж 3,12
Якутск 5,28
Иркутск 4,05
Волгоград 2,91
Астрахань 2,76
Екатеринбург 3,65
Нижний Новгород 3,36
Владивосток 3,25
Магадан 4,33
Челябинск 3,64
Тверь 3,31
Новосибирск 3,93
Самара 3,33
Пермь 3,64
Уфа 3,48
Казань 3,45
Омск 3,82

Чтобы определить сопротивление теплопередаче стены, нужно разделить толщину материала (м) на коэффициент теплопроводности материала (Вт/(м·°C)). Если стена многослойная, то полученные значения всех материалов нужно сложить, чтобы получить общее значение сопротивления теплопередаче всей стены.

Допустим, у нас стена построена из крупноформатных керамических блоков (коэффициент теплопроводности 0,14 Вт/(м·°C)) толщиной 50 см, внутри гипсовая штукатурка 4 см (коэффициент теплопроводности 0,31 Вт/(м·°C)), снаружи цементно-песчаная штукатурка 5 см (коэффициент теплопроводности 1,1 Вт/(м·°C)). Считаем:

Читайте также:  Дизайн козырьков для частного дома

R0 = 0,5 / 0,14 + 0,04 / 0,31 + 0,05 / 1,1 = 3,57 + 0,13 + 0,04 = 3,74 м 2 ·°C/Вт

Рекомендуемое значение Rreq для Москвы 3,28, для Ростова-на-Дону 2,75, таким образом в этих регионах наша стена удовлетворяет даже «строгому» СНиП 23-02-2003.

Что будет, если сопротивление теплопередаче вашей стены в частном доме немного не соответствует требуемому значению по СНиП 23-02-2003? Ничего не случится, дом ваш не развалится, вы не замёрзнете. Это лишь означает, что вы больше будете платить за отопление. А вот насколько больше — зависит от типа топлива для котла и цены на него.

В статьях и СНиПах может встретиться выражение приведенное сопротивление теплопередаче стены. Что в данном случае означает слово «приведенное»? Дело в том, что стены не бывают однородными, стена это не идеально одинаковый абстрактный объект. Есть входящие внутрь стены перекрытия, холодные оконные перемычки, какие-то детали на фасаде, металлические крепежи в стене и другие так называемые теплотехнические неоднородности. Все они влияют на теплопроводность и соответственно сопротивление теплопередаче отдельных участков стены дома, причем обычно в худшую сторону.

По этой причине используется приведенное сопротивление теплопередаче стены (неоднородной), оно численно равно условной стене из идеально однородного материала. Т.е. получается, что рассчитанное сопротивление теплопередаче без учета теплотехнических неоднородностей будет в большинстве случаев превышать реальное, т.е. приведенное сопротивление теплопередаче.

Есть довольно сложные методы расчета приведенного сопротивления теплопередаче, где учитываются стыки с перекрытиями, металлические крепежи утеплителей, примыкания к фундаменту и прочие факторы. Я писать их тут не буду, там пособие на десятки страниц с сотней формул и таблиц.

Что из этого следует? Необходимо строить будущую стену с сопротивлением теплопередаче, взятым «с запасом», чтобы подогнать его к реальному приведенному сопротивлению теплопередаче.

Буду рад вашим комментариям по теме статьи, каким-то дополнениям.
Помните, автор — обычный человек, у меня не всегда есть время ответить, если задаёте вопрос по своей стройке.

Показаны 25 последних комментариев. Показать все комментарии (42).

Дмитрий (10.02.2015 16:36)
Михаил, это сопротивление теплопередаче наружной и внутренней штукатурок.

Руслан (10.04.2015 09:17)
Отличный сайт, только вот Читаю,читаю, а разобраться не могу.
Пирог: Сайдинг-20мм воздух-мембрана А- вата роклайт 100мм- воздух 50 мм- мембрана Б — имитация бруса 30 мм или дсп 20 мм.
Зимой замерзну? Живу в лен. области

Руслан (10.04.2015 09:22)
По тепловым характеристики каменная вата 100 мм равна 400 мм дерева. Из расчета этого и строю.
В брусовом доме с толщиной стены 400 мм я бы точно не замёрз.
А почитав какие люди пироги выдумывают, засомневался.

Дмитрий (19.04.2015 22:22)
Руслан, прошу прощения за задержку с ответом, уезжал надолго. В каркасниках для тепла самое главное утеплитель, по нему и считайте.
http://www.homeideal.ru/data/karkasnyedoma.html

Соответственно, сопротивление теплопередаче стены считайте по вате, остальным можно пренебречь:

0,1 м / 0,042 Вт/(м* гр.C) = 2,38 м2*гр.C/Вт

Маловато, но терпимо, хотя лучше, конечно, больше. Для Санкт-Петербурга сопротивление теплопередаче больше 3 рекомендуется по СНиП.

Руслан (22.04.2015 21:58)
Дмитрий, спасибо за ответ.
Конечно есть мысля снаружи проложить слой пенопласта (белого), а поверх сайдинг, но я так понял будет вата сыреть т.к. проницаемость разная. А вместе с ватой и весь каркас. Логично проложить изнутри, но с точки зрения экологичности.

П.С. Идеального дома не бывает. Всегда будет что-то, что сделает его просто хорошим.

Дмитрий (26.04.2015 00:03)
Руслан, не мудрите с ватой и пенопластом вместе. Выбирайте что-то одно. Я не рекомендуют пенопласт в вашем случае — читайте статью про ППС. Пенопласт должен закрываться с обеих сторон негорючими материалами. К тому же в каркасниках утеплитель должен занимать плотно всё пространство без пропусков, с минватой это можно сделать.

Руслан (12.05.2015 08:01)
Ок.Дмитрий спасибо за ответ.

Мария (03.06.2015 00:15)
Здравствуйте! Понравился Ваш сайт! Подскажите, пожалуйста, если стена изнутри наружу керамический блок 51, облицовочный кирпич вплотную, достаточно это для теплоизоляции? И еще как с точки зрения паропроницаемости? Прочла статью про ККБ. Боюсь, что специалистов нормальных, кто бы мог построить хорошо из ККБ,найти не получится. Может есть какой-то вариант из кирпича в комбинации с ККБ, но так чтобы строить было легче в плане придерживаемости инструкции?? Спасибо!

Дмитрий (03.06.2015 14:39)
Мария, здравствуйте.
51 блок + облицовочный вплотную — для европейской территории России сопротивление теплопередаче такой стены будет нормальным.
С паропроницаемостью тоже всё будет хорошо, только кирпич облицовочный покупайте многопустотный, а не полнотелый, у них несколько разные паропроницаемости.
Стройте всё по брошюре производителя, других вариантов нет.

Евгений (14.12.2015 00:52)
Вы приводите в таблице — «Необходимое сопротивление теплопередаче по новому СНИП, м2·°C/Вт» — правильно «максимальное значение теплопотерь». Отсюда вывод: ваш пример не подходит ни где.

Светлана (06.04.2016 10:10)
Почему вы не учитываете коэффициент неоднородности ограждающей конструкции?

Евгений (10.05.2016 09:18)
Здравствуйте. Сайт отличный, всем знакомым буду советовать почитать. А о вермикулите и вермикулитовой штукатурке что нибудь знаете?

Андрей (26.01.2017 12:47)
Здравствуйте, нормальным ли будет такой пирог для дома ижс — облицовочный кирпич многопустотный (кладка в пол кирпича) вплотную через 10мм цементного раствора пеноблок d600 300мм внутренняя отделка известняковой штукатуркой 10-15 мм. Город Тверь. Достаточно ли будет сопротивление теплопередачи?

Владимир (18.04.2017 14:43)
Где указано, что данный СНиП не обязателен для ИЖС?
Спасибо.

Андрей (07.07.2017 20:23)
Скажите пожалуйста,вот построил пристройки из газобетона д500 толщиной 30см.Нужно ли его утеплять? Я лично хочу обшить профлистом снаружи и всё.Нужен совет?

Андрей (07.07.2017 20:25)
Пристройки жилой 3м на 5.5м

Николай (24.01.2018 12:20)
Благодарю за глубоко продуманный и выстраданный собственным опытом сайт! Читаю — и появляются вопросы. У меня по периметру дома с трёх сторон будут балконы шириной 1 метр ( продолжение монолитной плиты межэтажного перекрытия), площадь 33 кв. м., получается, их надо утеплять сверху. снизу и с торцов? Чем — может быть ЭППС?

Сергей (31.01.2018 22:43)
Хм, расчет показывает, что даже при минимальной теплопроводности сосны (0.09) толщины стены в 0,2 и даже 0,25 м совершенно недостаточно для любого города. Макс. сопротивление получается не более 2,2.
А ведь 0,2 м — стандартная толщина стены из бруса, а 0,25 м используют в Сибири.

Другой расчет показывает, что чтобы достичь сопротивления 3,28 (реком. для Москвы) при теплопроводности сосны 0,14, толщина стены должна быть аж 46 см! Где вы видели деревянные дома с такими стенами?

Расчет сопротивления теплопередаче наружной стены жилого дома

1. Ограждающая конструкция – наружная стена из многослойных железобетонных панелей с утеплителем из мягких минераловатных плит (ρ g = 100 кг/м 3 ) толщиной d = 0,08 м, общая толщина панели dп = 0,30 м

2. Здание – жилое.

3. Пункт строительства – Великий Новгород.

Расчетная температура внутреннего воздуха tintв = 1820 о С ,[ табл. 16, прил. 4], относительная влажность j = 55%, табл. 1. [1].

Следовательно, влажностный режим помещения – нормальный, табл.31.

Рис. 41. Разрез ограждающей конструкции

Великий Новгород находится в строительно-климатической зоне II В [2], и во II зоне по влажности (нормальной), прил. 21. [1, прил. 1].

При нормальном влажностном режиме помещения в нормальной зоне по влажности – условия эксплуатации «Б», прил. 32. [1, прил. 2].

n = 1 табл. 53 [1, табл. 3 * ]

aiв = 8,7 табл. 64

aeн = 23 (табл. 75)

S1 = S = 16,95 прил. 54 [1, прил. 3 * ]

S2 = 0,73

l1 = l3 = 2,04

l2 = 0,07

1. Зимнюю температуру наружного воздуха teн принимаем в соответствии с п. 1.1. Для указанного пункта строительства (Великий Новгород) она равна teн = -27 о С, [2].

2. Требуемое сопротивление теплопередаче определяем по формуле (3):

R0 req о.тр = 1[2018 — ( — 27)] / 4,0 × 8,7 = 1,3529 м 2 о С/Вт

3. Термическое сопротивление отдельных слоев конструкции определяем по формуле (4):

4. Термическое сопротивление ограждающей конструкции Rк рассчитываем по формуле (5), учитывая п. 1.2.:

5. Сопротивление теплопередаче Rо многослойной панели определяем по формуле (8):

Rо = 1/8,7 + 1,25 + 1/23 = 1,41 м 2 × о С/Вт

Первое условие – Rо ³ R0 req Rо.тр – выполняется:

1,41 м 2 × о С/Вт > 1,3529 м 2 × о С/Вт

6. Подсчитываем градусо-сутки отопительного периода (DdГСОП) по формуле (9):

для Великого Новгорода tот.пер = -2,36 о С

DdГСОП = [1820-(-2,36)]2210 = 4928486,3532 гр. сут.

7. Проверяем условие энергосбережения, по табл. 6

Сопротивление теплопередаче Ro меньше нормируемого значения.Условие энергосбережения не выполняется, т.к.

R0 req Rо = 1,41 м 2 × о С/Вт req R II о.тр = 3,122,973,0 м 2 × о С/Вт

— условие не выполняется.

Таким образом, наружная ограждающая конструкция с толщиной утеплителя 0,08 м не отвечает предъявленным требованиям, и поэтому не может применяться для рассматриваемого варианта.

8. Рассчитаем толщину ограждающей конструкции, которая соответствовала бы требуемым условиям, изменяя толщину утеплителя.

= (3,122,973,0 – 0,06 – 0,05 – 0,11 – 0,04) × 0,07 = 0,2019 м

Вывод: Предлагаемая ограждающая конструкция может быть применена для рассматриваемого варианта в Великом Новгороде при толщине утеплителя не менее 0,2019 м.

Пример 2

Расчет сопротивления теплопередаче неоднородной

Ограждающей конструкции

1. Ограждающая конструкция – наружная стена из асбестоцементных панелей (ρg = 1800 кг/м 3 ) с утеплителем из пенополиуретана (g ρ = 60 кг/м 3 ) толщиной 0,06 м, общая толщина панели dп = 0,08 м, высота 0,6 м, длина 6 м; с учетом горизонтального стыка из пенополистерола (ρg = 150 кг/м 3 ).

2. Здание производственное.

3. Пункт строительства – г. Великий Новгород.

Расчетная температура внутреннего воздуха tintв = 18 о С, относительная влажность j = 55%. Следовательно, влажностный режим помещения нормальный (табл. 31).

При условиях эксплуатации «Б» (см. пример 1):

aiв = 8,7

aeн = 23

lасб = 0,52 прил. 54

lутепл = 0,041

lпенополистер = 0,06

Sасб = 8,12

Sутепл = 0,55

Sпенополистер = 0,99

1. Панель условно разрезается плоскостями:

а) параллельными направлению теплового потока на участки I–XIV

б) перпендикулярными направлению теплового потока на слои 1-5

Рис. 52. Расчетная схема панели

2. Рассчитываем термическое сопротивление (R) согласно пункта 1.4

а) участков I-XIV:

— однородных участков по формуле 4;

RI = RIII = RVII = RIX = RXI = RXIII =

— неоднородных участков по формуле 5:

RII = RIV = RVI = RX = RXII = RXIV =

RVIII =

Определяем суммарную площадь этих участков с учетом длины панели

Тогда термическое сопротивление RаТа всех участков I-XIV согласно формуле 6 будет равно

RаТ =

б) Рассчитаем термическое сопротивление:

— для однородных слоев 1 и 5 по формуле 3:

R1 = R5 =

— для неоднородных слоев 2, 3, 4 по формуле 6:

Тогда термическое сопротивление Rб всех слоев 1-5 согласно формуле 5 будет равно:

RТб = R1 + R2 + R3 + R4 + R5 = 0, 019 ´ 2 + 0,085 ´ 2 + 0,406 = 0,614

4. Поскольку величина RаТ = 0,727 превышает величину

RТб = 0,614 не более чем на 25 %, то приведенное термическое сопротивление определяется по формуле 7:

5. Рассчитаем сопротивление теплопередаче данной ограждающей конструкции:

Rо =

6. Подсчитываем градусо-сутки отопительного периода (DdГСОП) для Великого Новгорода по формуле 9:

7. Проверяем условие энергосбережения по табл. 86:

Сопротивление теплопередаче панели ниже нормируемого значенияУсловие энергосбережения не выполняется, т.к.

Rо = 0,81 7.

Теплоустойчивость ограждения зависит от порядка расположения слоев и от того, какой материал будет располагаться в слое резких колебаний, который непосредственно прилегает к наружной поверхности.

Расчеты многослойных ограждений показывают, что конструкция более теплоустойчива, когда материал с высоким коэффициентом теплоусвоения располагается с внутренней стороны ограждения.

Наличие в конструкции ограждения воздушной прослойки увеличивает теплоустойчивость конструкции. В замкнутой воздушной прослойке целесообразно устраивать теплоизоляцию с теплоотражающей поверхностью. Слои конструкции, расположенные между вентилируемой наружным воздухом воздушной прослойкой и наружной поверхностью ограждающей конструкции должны иметь как можно меньшую толщину, поэтому целесообразно применять тонкие металлические или асбестоцементные листы.

Расчет теплоустойчивости заключается в проверке теплотехнических свойств ограждающей конструкции согласно [I, гл. 73].

В теплый период года Вв районах со среднемесячной температурой июля 21 о С и выше амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждающих конструкций зданий Аtintв не должна быть более требуемой амплитуды Аtв тр при тепловой инерции наружных стен менее 4 и покрытий менее 5.

2.1. Тепловую инерцию ДD ограждающей конструкции следует определять по формуле:

где R1, R2, …Rn – термические сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции, , определяемые по формуле (3) (см. п. 1.2.);

S1, S2, … Sn – расчетные коэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоев ограждающей конструкции, , принимаемые в зависимости от условий эксплуатации «А» или «Б» по прил. 54.2 [I, прил. 3 * ].

2.2. Требуемая амплитуда колебаний внутренней поверхности ограждения Аtв тр определяется по формуле

Аtв тр = 2,5 – 0,1×(textн – 21),

где textн – среднемесячная температура наружного воздуха за июль, о С, [2].

2.3. Амплитуду колебаний температуры внутренней поверхности ограждения следует определять по формуле

(13)

2.4. Аtн расч – расчетная амплитуда колебаний температуры наружного воздуха, о С, определяемая:

А tн des расч = 0,5 А t,textн + , (14)

где r — коэффициент поглощения солнечной радиации материалом наружной поверхности конструкции, прил. 65; [I, прил. 7];

А texttн – максимальная амплитуда суточных колебаний температуры наружного воздуха в июле, о С [2,3];, прил. 2];

JImaxмакс, JIср – соответственно максимальное и среднее значения суммарной (прямой и рассеянной) солнечной радиации для вертикальных поверхностей западной ориентации, Вт/м 2 , [СП 23-101], прил. 87;2, прил. 7];

aен – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции по летним условиям, :

aен = 1,16×(5 + 10 ), (15)

где – минимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль, повторяемость которых составляет 16 % и более, но не менее 1 м/с [2].[2, прил. 4].

2.5. Величину затухания расчетной амплитуды колебаний температуры наружного воздуха v в ограждающей конструкции следует определять по формуле

v = 0,9 (16)

где е = 2,718 – основание натуральных логарифмов;

S1, S2,…Sn – расчетные коэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоев ограждающей конструкции, , принимаемые по прил. 54;2 [1, прил. 3 * ];

Y1, Y2,…Yn – коэффициенты теплоусвоения наружной поверхности отдельных слоев ограждающей конструкции, , определяемые согласно п. 2.6;

Порядок нумерации слоев принят в направлении от внутренней поверхности к наружной.

Для многослойной неоднородной конструкции с теплопроводными включениями в виде обрамляющих рёбер v следует определять согласно ГОСТ 26253-84 «Здания и сооружения. Метод определения теплоустойчивости ограждающих конструкций».

2.6. Коэффициент теплоусвоения слоя Y с тепловой инерцией D ³ 1 следует принимать равным расчетному коэффициенту теплоусвоения S материала этого слоя.

При D £ 1коэффициент теплоусвоения слоя определяется расчетом:

для первого слоя – Y1 = ; (17)

для i-го слоя — Yi = ; (18)

В холодный период года

Расчетная амплитуда колебаний температуры помещений жилых и общественных зданий , 0 С, не должна превышать ее нормируемого значения в течение суток:

— при наличии центрального отопления и печей при непрерывной топке – 1,5 0 С;

— при стационарном электро-теплоаккумулирующем отоплении – 2,5 0 С;

— при печном отоплении с периодической топкой – 3 0 С.

При наличии в здании отопления с автоматическим регулированием температуры внутреннего воздуха теплоустойчивость помещений в холодный период года не нормируется.

2.7. Расчетная амплитуда колебаний температуры воздуха в помещении , 0 С определяется по формуле

, (19)

где М – коэффициент неравномерности теплоотдачи нагревательным прибором, принимаемый по табл. 9;

Qо – средняя теплоотдача отопительного прибора, Вт, равная теплопотерям в соответствии с нормативными документами;

Аi – площадь i-й ограждающей конструкции, м 2 ;

Вi – коэффициент теплопоглощения поверхности i— го ограждения, Вт/м 2 · 0 С, определяемый по формуле

Вi = 1/[(1/ , (20)

где — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/м 2 · 0 С, равный 4,5 + αk;

αk коэффициент конвективного теплообмена внутренней поверхности, Вт/м 2 · 0 С, принимаемый равным для:

— внутреннего ограждения — 1,2;

— коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности i-й ограждающей конструкции, Вт/м 2 · 0 С, определяемый согласно [3].

Нумерация слоев принимается в направлении от внутренней поверхности ограждения к наружной.

Оцените статью