722

2.1. Определение нормируемого значения приведенного сопротивления теплопередаче

ограждающих конструкций зданий

где mр – коэффициент, учитывающий особенности региона строительства, который в расчете по формуле (4) принимается равным 1. Допускается снижение значения коэффициента (mр) в случае, если при выполнении расчета удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания выполняются требования пункта (в). Значения коэффициента (mр) при этом должны быть не менее:

-mр = 0,63 - для стен;

-mр= 0,95 - для светопрозрачных конструкций;

-mр= 0,8 - для остальных ограждающих конструкций.

Rотр- базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, (м2оС)/Вт, которое следует принимать по табл. (1) в зависимости от градусосуток отопительного периода, (оС.сут/год) региона строительства.

Градусо-сутки отопительного периода ( ГСОП) определяют по формуле (5):

наружного воздуха, оС, и продолжительность, сут/год, отопительного периода, принимаемые (табл. 3.1) по СП 131. 13330. 2011, «Строительная климатология» для периода со

11

средней суточной температурой наружного воздуха не более 8 оС для жилых зданий, а при проектировании лечебнопрофилактических, детских учреждений и домов-интернатов для престарелых – не более 10°С;

Таблица 1

Базовые значения требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций

tв - расчетная температура внутреннего воздуха здания, принимаемая при расчете ограждающих конструкций групп зданий, указанных в табл.1:

-по поз. 1 - по минимальным значениям оптимальной

температуры соответствующих зданий по ГОСТ 30494 (в интервале 20 - 22 оC);

-по поз. 2 - согласно классификации помещений и ми-

нимальных значений оптимальной температуры по ГОСТ 30494 (в интервале 16 - 21 оC);

-по поз. 3 – по нормам проектирования соответствую-

щих зданий.

Значения (Rотр) для величин ГСОП, отличающихся от

табличных, следует определять по формуле (6)

Rотр= а∙ГСОП + b, (6)

где а, b – коэффициенты, значения которых следует принимать по данным табл. (1) для соответствующих ограждающих конструкций и групп зданий, за исключениемокон и балконных дверей, витрин и витражей, для которых:

-для интервала до 6000, оС сут/год: а = 0,000075;b = 0,15;

-для интервала 6000-8000,оСсут/год: а = 0,00005; b = 0,3;

-для интервала 8000 оСсут/год и более: а = 0,000025; b = 0,5. Для помещений зданий с влажным или мокрым режи-

мом, а также для производственных зданий со значительными избытками теплоты и расчетной относительной влажностью внутреннего воздуха не более 50% нормируемое значение сопротивления теплопередаче определяется по формуле (7):

где aв - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м2 оС), принимаемый по приложению (3).

tн - нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха (tв) и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции (τв), °С, принимаемый по приложению (10).

2.2.Расчет приведенного термического сопротивления теплопередаче тепловой оболочки здания

Приведенное термическое сопротивление теплопередаче определяется по формуле (8):

где Rоусл-осредненное по площади условное сопротивление теплопередаче фрагмента теплозащитной оболочки здания либо выделенной ограждающей конструкции, (м2оС)/Вт;

lj - протяженность линейной неоднородности j-го вида, приходящаяся на 1 м2фрагмента теплозащитной оболочки здания, или выделенной ограждающей конструкции, м/м2;

Ψ j - удельные потери теплоты через линейную неоднородность j-ого вида, Вт/(моС);

nk - количество точечных неоднородностей k-го вида, приходящихся на 1м2 фрагмента теплозащитной оболочки здания, или выделенной ограждающей конструкции, шт/м2;

xk - удельные потери теплоты через точечную неоднородность k-го вида, ВтоС;

14

ai - (удельный геометрический показатель) – площадь плоского элемента конструкции i-го вида, приходящаяся на 1м2 фрагмента теплозащитной оболочки здания, или выделенной ограждающей конструкции, м2/м2 , определяемый по формуле (9):

где Ai – площадь i-той части фрагмента, м2;

Ui - коэффициент теплопередачи однородной i-той части фрагмента теплозащитной оболочки здания (удельные потери теплоты через плоский элемент i-го вида), Вт/(м2оС), определяемый по формуле (10):

ной части фрагмента теплозащитной оболочки здания i-го вида,(м2оС)/Вт, которое определяется расчетом по формуле

(11):

где aв - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м2оС), принимаемый по приложению (4);

aн - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/м2оС , принимаемый по приложению (4);

Rs - термическое сопротивление слоя однородной части фрагмента, (м2 оС)/Вт, определяемое для материальных слоев по формуле (12):

15

Коэффициент теплотехнической однородности, (r), вспомогательная величина, характеризующая эффективность утепления конструкции, определяется по формуле (13):

Величина (Rоусл) определяется осреднением по площади значений условных сопротивлений теплопередаче всех частей фрагмента теплозащитной оболочки здания по формуле

(14):

2.3. Проверка санитарно-гигиенических требований

Согласно своду правил СП 50.133330.2012 температура на внутренних поверхностях ограждающих конструкций должна быть не ниже минимально допустимых значений температуры точки росы.

Температура на внутренней поверхности ограждающей конструкции определяется по формуле (15):

16

где tв - расчетная температура внутреннего воздуха здания,

оС;

tн- расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, оС, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92 по своду правил СП 131.13330.2011 «Строительная климатология».

Rоусл - условное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, (м2 оС)/Вт, определяемое по формуле

(11);

aв - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м2 оС), принимаемый по приложению (3);

Температура точки росы (tр) определяется по приложению (6) в зависимости от относительной влажности внутреннего воздуха помещений:

-для помещений жилых зданий, больничных и дошкольных учреждений, домов-интернатов и детских домов–

55%.

-для кухонь – 60%;

-для ванных комнат – 65%;

-для теплых подвалов и подполий с коммуникациями -

75%;

-для теплых чердаков жилых зданий – 55%

-для других помещений общественных зданий – 50%.

2.4. Типовая разбивка основных видов стен на теплозащитные элементы

Расчет приведенного сопротивления теплопередаче основан на представлении фрагмента теплозащитной оболочки здания в виденабора независимых элементов, каждый из ко-

17

торых влияет на тепловые потери через фрагмент (далее теплозащитных элементов). В качестве теплозащитных элементов выбирают отдельные участки конструкции, детали прорезающие утеплитель, стыки между различными конструкциями. Необходимо выделять те элементы, которые влияют на тепловые потери через конструкцию. Наиболее распространенными элементами являются примыкания оконных блоков. В то же время, удельные потери теплоты стыков плит перекрытий и балконных плит характеризуются более высокими показателями.

Примыкания к фундаменту и покрытию существенны только для малоэтажного строительства.

При разбивке на элементы необходимо учитывать следующие правила:

-совокупность выделенных элементов должна быть достаточна, т. е. содержать все узлы конструкции;

-элементы не должны пересекаться друг с другом.

При разбивке ограждающих конструкций выделяют следующие виды элементов:

-плоский элемент;

-линейный элемент;

-точечный элемент.

Кплоским элементам относятся фрагменты стен с наружной облицовкой кирпичом или утепленных слоем.

Клинейным элементам относятся:

-стыки плит перекрытий и балконных плит;

-стыки с оконными блоками;

-примыкание к фундаменту;

-примыкание к покрытию;

-стык с другими видами стеновых конструкций.

18

К точечным элементам относятсяэлементы крепежа утеплителя (анкеры, гибкие связи, кронштейны и т.п.)к стеновому ограждению.

В строительной практике к наиболее распространенным относятся следующие виды стеновых конструкций:

-железобетонные трехслойные панели;

-кладки из блоков легкого, особо легкого бетона, или крупноформатных камней;

-трехслойные стены с эффективным утеплителем и облицовкой из кирпичной кладки;

-системы фасадные теплоизоляционные, композиционные с наружнымиштукатурнымислоями (далее СФТК в соответствии с ГОСТ Р 53786-2010);

-системы наружной теплоизоляции с вентилируемой воздушной прослойкой;

-тонкостенные панели (в том числе «сэндвич-панели»);

-витражное и модульное остекление.

Для каждого из перечисленных видов стеновых конструкций имеется типовой набор элементов, приведенный в своде правил «Правила расчета приведенного сопротивления теплопередаче» [22].

19

3. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ

ПО РАЗДЕЛУ «СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТЕХНИКА»

В задачи строительной теплотехники входит:

-обеспечение тепловой защиты зданий в зимний период времени с помощью соответствующих ограждающих конструкций и надежной защиты помещений от перегрева в летний период;

-придание наружным ограждающим конструкциям достаточной сопротивляемости к инфильтрации, паропроницанию и теплоустойчивости;

-изучение процессов изменения температуры и парциального давления внутри ограждающих конструкций.

3.1.Теплотехнический расчет вертикальных

игоризонтальных ограждающиъх конструкций

Пример 1. Определить толщинку утеплителя для трехслойной наружной стены пятиэтажного жилого здания.

А. Исходные данные

Место строительства – г. Пермь.

Зона влажности и влажностный режим помещения

– нормальные.

Условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б. Продолжительность отопительного периода, zот= 225

суток.

Расчетная температура отопительного периода, tот = –5,5 ºС.

Температура холодной пятидневки, tн = –35 ºС. Температура внутреннего воздуха, tв = + 20 ºС.

Относительная влажность внутреннего воздуха,

φв= 55%.

20