Теплотехнический расчет

Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции Rт, м2×°С/Вт, следует определять по формуле

                                                           (1.6)

где  aв — то же, что в формуле (1.2);

Rк  — термическое сопротивление ограждающей конструкции, м2×°С/Вт, определяемое по формуле (1.5), — для однородной однослойной конструкции, в соответствии с 1.7— для многослойной конструкции;

aн  — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий, Вт/(м2×°С), принимаемый по таблице 1.11. При определении сопротивления теплопередаче внутренних ограждающих конструкций вместо aн следует принимать aв более холодного помещения.

Слои конструкции, расположенные между воздушной прослойкой, вентилируемой наружным воздухом, и наружной поверхностью ограждающей конструкции, не учитываются.

 

 

Таблица 1.11

Ограждающие конструкции	Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности  aн, Вт/(м2×°С)
1  Наружные стены, покрытия, перекрытия над проездами	23
2  Перекрытия над холодными подвалами, сообщающимися с наружным воздухом	17
3  Перекрытия чердачные и над неотапливаемыми подвалами со световыми проемами в стенах, а также наружные стены с воздушной прослойкой, вентилируемой наружным воздухом	12
4  Перекрытия над неотапливаемыми подвалами без световых проемов в стенах, расположенных выше уровня земли, и над неотапливаемыми техническими подпольями, расположенными ниже уровня земли	6

 

Термическое сопротивление многослойной ограждающей конструкции с последовательно расположенными однородными слоями Rк, м2×°С/Вт, следует определять по формуле

                                                       (1.7)

где  R1, R2, ..., Rn  — термическое сопротивление отдельных слоев конструкции, м2×°С/Вт, определяемое по формуле (1.5), и замкнутых воздушных прослоек, принимаемое по таблице 1.12

Таблица 1.12

Толщина воздушной прослойки, м	Термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки  RТ, м2×°C/Bт
	горизонтальной, при потоке тепла снизу вверх, и вертикальной		горизонтальной, при потоке тепла сверху вниз
	при температуре воздуха в прослойке
	положительной	отрицательной	положительной	отрицательной
0,01	0,13	0,15	0,14	0,15
0,02	0,14	0,15	0,15	0,19
0,03	0,14	0,16	0,16	0,21
0,05	0,14	0,17	0,17	0,22
0,10	0,15	0,18	0,18	0,23
0,15	0,15	0,18	0,19	0,24
0,20–0,30	0,15	0,19	0,19	0,24
Примечание — При оклейке одной или обеих поверхностей, ограничивающих воздушную прослойку, алюминиевой фольгой термическое сопротивление следует увеличивать в 2 раза.

 

 

2. Расчет сопротивлениея воздухопроницанию ограждающих конструкций

Сопротивление воздухопроницанию ограждающих конструкций зданий и сооружений Rв, за исключением заполнений световых проемов, должно быть не менее требуемого сопротивления воздухопроницанию Rв.тр, м2×ч×Па/кг, определяемого по формуле

                                                                        (2.1)

где  Dр — расчетная разность давления воздуха на наружной и внутренней поверхностях  
ограждающих конструкций, Па, определяемая по формуле (2.2);

Gнopм  — нормативная воздухопроницаемость ограждающих конструкций, кг/(м2×ч), принимаемая по таблице 2.1.

Таблица 2.1

Ограждающие конструкции	Нормативная   воздухопроницаемость  Gнорм, кг/(м2×ч)
1  Наружные стены, перекрытия и покрытия жилых, общественных зданий, а также административных и бытовых зданий и помещений промышленных предприятий	0,5
2  Наружные стены, перекрытия и покрытия производственных зданий	1,0
3  Входные двери в квартиры	1,5
4  Окна и балконные двери жилых и общественных зданий, а также административных и бытовых зданий и помещений промышленных предприятий; окна производственных зданий с кондиционированием воздуха; двери и ворота производственных зданий	10,0
5  Зенитные фонари производственных зданий, окна производственных зданий с избытками явной теплоты не более 23 Вт/м3	15,0
6  Окна производственных зданий с избытками явной теплоты более 23 Вт/м3	30,0
Примечание — Воздухопроницаемость стыков панелей наружных стен жилых, общественных и производственных зданий должна быть не более 0,5 кг/(м2×ч).

 

Расчетную разность давления воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающей конструкции Dp, Па, следует определять по формуле

                                  (2.2)

где  Н — высота здания от поверхности земли до верха карниза, м;

gн, gв  — удельный вес, соответственно, наружного и внутреннего воздуха, Н/м3, определяемый по формуле

                                                                           (2.3)

здесь  t  — температура воздуха, °С: внутреннего — согласно таблице 1.2, наружного — равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по таблице 1.4;

vcp — максимальная из средних скоростей ветра по румбам в январе, м/с, Для типовых проектов vср следует принимать равной 5 м/с;

rн — плотность наружного воздуха, кг/м3, определяемая по формуле

сн, сп  — аэродинамические коэффициенты, соответственно, наветренной и подветренной поверхностей ограждающих конструкций здания, принимаемые по СНиП 2.01.07;

ki — коэффициент учета изменения скоростного давления ветра в зависимости от высоты здания, принимаемый по СНиП 2.01.07.

  3.  Сопротивление паропроницанию ограждающих конструкций

Сопротивление паропроницанию ограждающей конструкции в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации Rп, м2×ч×Па/кг, должно быть не менее требуемого сопротивления паропроницанию Rп.тp, определяемого по формуле

                                                     (3.1)

где  Rп.н  — сопротивление паропроницанию ограждающей конструкции в пределах от плоскости возможной конденсации до наружной поверхности ограждающей конструкции, м2×ч×Па/кг, определяемое в соответствии с 3.4 и 3.5;

ев — парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчетных температуре и влажности воздуха, определяемое по формуле

ев=0,01jвЕв,                                                                  (3.2)

здесь  jв — расчетная относительная влажность внутреннего воздуха, %, принимаемая в соответствии с таблицей 1.2;

Ев  — максимальное парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчетной температуре воздуха, принимаемое по приложению Е;

Ек — максимальное парциальное давление водяного пара в плоскости возможной конденсации, Па (принимаемое по приложению Е) при температуре в плоскости возможной конденсации tк, °C, определяемой по формуле

                                       (3.3)

здесь  tв и aв  — то же, что в формуле (1.2);

tн.от — средняя температура наружного воздуха за отопительный период, °С, принимаемая по таблице 1.5;

Rт — то же, что в формуле (1.6);

RТi — термическое сопротивление слоев ограждающей конструкции от внутренней поверхности конструкции до плоскости возможной конденсации, м2×°С/Вт, определяемое по формуле (1.5) (для замкнутых воздушных прослоек по приложению таблице 1.12);

ен.от — парциальное давление водяного пара наружного воздуха, Па, при средней температуре наружного воздуха за отопительный период, tн.от, определяемое по формуле

ен.от=0,01jн.отЕн.от,                                                            (3.4)

здесь  jн.от — средняя относительная влажность наружного воздуха за отопительный период, %, принимаемая по таблице 1.5;

Ен.от  — максимальное парциальное давление водяного пара наружного воздуха, Па, при средней температуре за отопительный период tн.от, °С, принимаемое по приложению Е.

Для расчета требуемого сопротивления паропроницанию ограждающей конструкции принимают, что плоскость возможной конденсации в однородной (однослойной) конструкции находится на расстоянии равном 0,66 толщины конструкции от ее внутренней поверхности, а в многослойной конструкции — совпадает с поверхностью теплоизоляционного слоя, ближайшей к наружной поверхности ограждающей конструкции.

Для обеспечения требуемого сопротивления паропроницанию ограждающей конструкции следует определять сопротивление паропроницанию конструкции в пределах от ее внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации Rп по формуле 3.5.

Сопротивление паропроницанию слоя ограждающей конструкции Rп, м2×ч×Па/кг, следует определять по формуле

                                                                     (3.5)

где  d — то же, что в формуле (1.5);

m  — расчетный коэффициент паропроницаемости материала слоя ограждающей конструкции, мг/(м×ч×Па), принимаемый по приложению А.

Сопротивление паропроницанию части многослойной ограждающей конструкции равно сумме значений сопротивления паропроницанию составляющих ее слоев. Сопротивление паропроницанию листовых материалов и тонких слоев пароизоляции следует принимать по приложению Ж.

Сопротивление паропроницанию воздушных прослоек в ограждающих конструкциях следует принимать равным нулю независимо от толщины и расположения этих прослоек.

Не требуется определять сопротивление паропроницанию следующих наружных ограждающих конструкций помещений с сухим или нормальным режимом:

— однородных (однослойных);

— двухслойных — при выполнении условия

где  mв и lв  — соответственно, коэффициенты паропроницаемости и теплопроводности материала внутреннего слоя ограждающей конструкции в условиях эксплуатации;

mн и lн — то же, материала наружного слоя ограждающей конструкции.

 

Приложение А

Теплотехнические показатели строительных материалов

Таблица А.1

Материал	Характеристики   материала в сухом   состоянии			Расчетное массовое отношение  влаги в материале W, % (при условиях эксплуатации по таблице 4.2)		Расчетные коэффициенты   (при условиях эксплуатации   по таблице 4.2)
	Плотность r, кг/м3	Удельная теплоемкость   с, кДж/(кг·°С)	Коэффициент   теплопроводности l, Вт/(м ×°С)			теплопроводности   l, Вт/(м ×°С)		теплоусвоения  s, Вт/(м2 ×°С)  (при периоде 24 ч)		паропроницаемости   m, мг/(м×ч×Па)
				А	Б	А	Б	А	Б	А, Б
I  Бетоны и растворы
А  Бетоны на природных плотных заполнителях
1  Железобетон	2500	0,84	1,69	2	3	1,92	2,04	17,98	19,70	0,03
2  Бетон на гравии или щебне из природного камня	2400	0,84	1,51	2	3	1,74	1,86	16,77	17,88	0,03
3  Плотный силикатный бетон	1800	0,88	0,81	2	4	0,99	1,16	9,77	10,90	0,11
Б  Бетоны на искусственных пористых заполнителях
4  Керамзитобетон на керамзитовом песке и керамзитопенобетон	1800	0,84	0,66	5	10	0,80	0,92	10,50	12,33	0,090
5  То же	1600	0,84	0,58	5	10	0,67	0,79	9,06	10,77	0,090
6 “	1400	0,84	0,47	5	10	0,56	0,65	7,75	9,14	0,098
7 “	1200	0,84	0,36	5	10	0,44	0,52	6,36	7,57	0,11
8 “	1000	0,84	0,27	5	10	0,33	0,41	5,03	6,13	0,14
9 “	800	0,84	0,21	5	10	0,24	0,31	3,83	4,77	0,19
10 “	600	0,84	0,16	5	10	0,20	0,26	3,03	3,78	0,26
11 “	500	0,84	0,14	5	10	0,17	0,23	2,55	3,25	0,30
12  Керамзитобетон на кварцевом песке с поризацией	1200	0,84	0,41	4	8	0,52	0,58	6,77	7,72	0,075
13  То же	1000	0,84	0,33	4	8	0,41	0,47	5,49	6,35	0,075
14 “	800	0,84	0,23	4	8	0,29	0,35	4,13	4,90	0,075