Расчет толщины внутренней стены

Расчет теплопроводности стены

Чтобы определить, какой толщины возводить стену при постройке дома, нужно научиться рассчитать теплопроводность стен. Этот показатель зависит от используемых строительных материалов, климатических условий.

Нормы толщины стен в южных и северных регионах будут различаться. Если не сделать расчет до начала строительства, то может оказаться так, что в доме зимой будет холодно и сыро, а летом слишком влажно.

Чтобы этого избежать, нужно высчитать коэффициент сопротивления теплопередачи материала для постройки стен и утеплителя.

Для чего нужен расчет

Чтобы сэкономить на отоплении и способствовать созданию здорового микроклимата в помещении, нужно правильно рассчитать толщину стен и утеплительных материалов, которые будем использовать при строительстве. По закону физики, когда на улице холодно, а в помещении тепло, то через стену и кровлю тепловая энергия выходит наружу.

Если неправильно рассчитать толщину стен, сделать их слишком тонкими и не утеплить, это приведет к негативным последствиям:

• зимой стены будут промерзать;
• на обогрев помещения будут затрачиваться значительные средства;
• сместиться точка росы, что приведет к образованию конденсата и влажности в помещении, заведется плесень;
• летом в доме будет так же жарко, как и под палящим солнцем.

Чтобы избежать этих неприятностей, нужно перед началом строительства просчитать показатели теплопроводности материала и определиться, какой толщины возводить стену, и каким теплосберегающим материалом ее утеплять.

От чего зависит теплопроводность

Проводимость тепла рассчитывают исходя из количества тепловой энергии, проходящей через материал площадью 1 кв. м. и толщиной 1 м при разнице температур внутри и снаружи в один градус. Испытания проводят в течение 1 часа.

Проводимость тепловой энергии зависит от:

• физических свойств и состава вещества;
• химического состава;
• условий эксплуатации.

Теплосберегающими считаются материалы с показателем менее 17 ВТ/ (м·°С).

Выполняем расчеты

Расчет толщины стен по теплопроводности является важным фактором в строительстве. При проектировании зданий архитектор рассчитывает толщину стен, но это стоит дополнительных денег. Чтобы сэкономить, можно разобраться, как рассчитать нужные показатели самостоятельно.

Скорость передачи тепла материалом зависит от компонентов, входящих в его состав. Сопротивление передачи тепла должно быть больше минимального значения, указанного в нормативном документе «Тепловая изоляция зданий».

Рассмотрим, как рассчитать толщину стены в зависимости от применяемых в строительстве материалов.

δ это толщина материала, используемого для строительства стены;

λ показатель удельной теплопроводности, рассчитывается в (м2·°С/Вт).

Когда приобретаете стройматериалы, в паспорте на них обязательно должен быть указан коэффициент теплопроводности.

Значения параметров для жилых домов указаны в СНиП II-3-79 и СНиП 23-02-2003.

Допустимые значения в зависимости от региона

Минимально допустимое значение проводимости тепла для различных регионов указано в таблице:

№	Показатель теплопроводности	Регион
1	2 м2•°С/Вт	Крым
2	2,1 м2•°С/Вт	Сочи
3	2,75 м2•°С/Вт	Ростов—на—Дону
4	3,14 м2•°С/Вт	Москва
5	3,18 м2•°С/Вт	Санкт—Петербург

У каждого материала есть свой показатель проводимости тепла. Чем он выше, тем больше тепла пропускает через себя этот материал.

Показатели теплопередачи для различных материалов

Величины проводимости тепла материалами и их плотность указаны в таблице:

Материал	Величина теплопроводности	Плотность
Бетонные	1,28—1,51	2300—2400
Древесина дуба	0,23—0,1	700
Хвойная древесина	0,10—0,18	500
Железобетонные плиты	1,69	2500
Кирпич с пустотами керамический	0,41—0,35	1200—1600

Теплопроводность строительных материалов зависит от их плотности и влажности. Одни и те же материалы, изготовленные разными производителями, могут отличаться по свойствам, поэтому коэффициент нужно смотреть в инструкции к ним.

Расчет многослойной конструкции

Если стену будем строить из различных материалов, допустим, кирпич, минеральная вата, штукатурка, рассчитывать величины следует для каждого отдельного материала. Зачем полученные числа суммировать.

В этом случае стоит работать по формуле:

Rобщ= R1+ R2+…+ Rn+ Ra, где:

R1-Rn- термическое сопротивление слоев разных материалов;

Ra.l– термосопротивление закрытой воздушной прослойки. Величины можно узнать в таблице 7 п. 9 в СП 23-101-2004. Прослойка воздуха не всегда предусмотрена при постройке стен. Подробнее о расчетах смотрите в этом видео:

На основании этих подсчетов можно сделать вывод о том, можно ли применять выбранные стройматериалы, и какой они должны быть толщины.

Последовательность действий

Первым делом, нужно выбрать строительные материалы, которые будете использовать для постройки дома. После этого рассчитываем термическое сопротивление стены по описанной выше схеме. Полученные величины следует сравнивать с данными таблиц. Если они совпадают или оказываются выше, хорошо.

Если величина ниже, чем в таблице, тогда нужно увеличить толщину утеплителя или стены, и снова выполнить подсчет. Если в конструкции присутствует воздушная прослойка, которая вентилируется наружным воздухом, тогда в учет не следует брать слои, находящиеся между воздушной камерой и улицей.

Как выполнить подсчеты на онлайн калькуляторе

Чтобы получить нужные величины, стоит ввести в онлайн калькулятор регион, в котором будет эксплуатироваться постройка, выбранный материал и предполагаемую толщину стен.

В сервис занесены сведения по каждой отдельной климатической зоне:

• t воздуха;
• средняя температура в отопительный сезон;
• длительность отопительного сезона;
• влажность воздуха.

Температура и влажность внутри помещения – одинаковы для каждого региона

Сведения, одинаковые для всех регионов:

• температура и влажность воздуха внутри помещения;
• коэффициенты теплоотдачи внутренних, наружных поверхностей;
• перепад температур.

Чтобы дом был теплым, и в нем сохранялся здоровый микроклимат, при выполнении строительных работ нужно обязательно выполнять расчет теплопроводности материалов стены. Это несложно сделать самостоятельно или воспользовавшись онлайн калькулятором в интернете. Подробнее о том, как пользоваться калькулятором, смотрите в этом видео:

Для гарантировано точного определения толщины стен можно обратиться в строительную компанию. Ее специалисты выполнят все необходимые расчеты согласно требованиям нормативных документов.

Источник

Расчет толщины стены

Запись дневника создана пользователем MonteCarlo, 29.11.14
Просмотров: 3.071

В Руководстве пользователя по строительству домов из газобетона компании Аэрок (СПб, 2009) на странице 5 опубликованы следующие тезисы, касающиеся выбора толщины стен из газобетона:
— Мы утверждаем, что идея о необходимости тотального «доутепления» ошибочна.
— Стена из легкого (до 500 кг/м3) бетона толщиной 30 – 40 см совершенно самодостаточна. Утеплять ее имеет смысл только в стремлении довести свой дом до состояния энергопассивности, которое потребует в первую очередь совершенствования инженерных систем, а не тупого наращивания «тепловой брони».
Попробуем разобрать цитируемые завления, взяв в руки два документа: СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» и СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий». Посмотрим как согласуются данные строительной науки о требуемой толщине стен с утверждениями производителей газобетона. Ранее мы уже рассмотрели возможности и последствия облицовки газобетона кирпичом по рекомендациям Руководства пользователя компании Аэрок.
Если специалисты компании Аэрок имели в виду дачный дом из газобетона , то они абсолютно правы: если вы строите дачный дом для сезонного проживания с режимом периодического протапливания, то наращивание толщины стен дома и их дополнительное утепление — действительно вышвыривание денег на ветер:
Требования СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» не распространяется на жилые и общественные здания, которые отапливаются периодически (менее 5 дней в неделю) или сезонно (непрерывно менее трех месяцев в году). То есть, если вы строите не загородный дом для постоянного проживания, а сезонный дом для дачи – для проживания в выходные дни и в отпуске, то соблюдать требования по тепловой защите зданий не обязательно. Более того, увеличение толщины стен и применение дополнительной теплоизоляции в дачных домах с временным и сезонным проживанием может быть экономически неоправданным, так как дополнительные инвестиции в наружное утепление дачного дома или в увеличение толщины газобетонных стен могут не окупиться за счет экономии на отоплении за срок до первого капитального ремонта или даже за весь срок жизни домовладельца.

Таким образом, для дачных домов сезонного проживания толщина стен из газобетона может быть минимальной, определяемой лишь прочностными характеристиками газобетонных блоков выбранной марки по плотности (для конструкционно-теплоизоляционного газобетона: марка по плотности от D350-400 и марка по прочности от B2,0, для конструкционного газобетона — марка по плотности от D500 и по прочности от B3,5) и достаточной толщины стены, обеспечивающей ее способность свободно стоять на больших пролетах. На практике это означает применение газобетонных блоков минимальной толщиной от 20 см (для самонесущих стен одноэтажного дома). Минимальная толщина простенков и колонн из автоклавного газобетона составляет 60 см для несущих стен и 30 см для самонесущих стен [пункт 6.2.11 СТО 501-52-01-2007].
Таблица: Требования к автоклавным газобетонным блокам при строительстве домов различной этажности.*
Этажность здания
Требования к маркам автоклавного газобетона для самонесущих стен
Класс автоклавного газобетона по прочности на сжатие
Минимальная марка кладочного раствора
Класс автоклавного газобетона по морозостойкости
до 2-х этажей
B2,0
M50
F25**
до 3-х этажей
B2,5
M75
F25
до 5-ти этажей (до 20 м для несущих стен, до 30 м для самонесущих стен)
B3,5
M100
F25
* Таблица составлена на основании пунктов 6.2.7-10 СТО 501-52-01-2007 «Проектирование и возведение ограждающих конструкций жилых и общественных зданий с применением ячеистых бетонов в Российской Федерации».
** Класс морозостойкости F25 по СНиП II-22-81* «Каменные и армокаменные конструкции» означает срок службы газобетона в зданиях с сухим и нормальным влажностным режимом помещений не менее 100 лет и не менее 50 лет в зданиях с влажным режимом помещений.
Если же говорить о толщине стен дома для постоянного проживания, то следует постараться выполнить требования СНиП 23-02-2003 по тепловой защите зданий. Заметим, что нормативами допускается снижение нормируемого сопротивления теплопередаче по «потребительскому подходу». Например, для Москвы требуемое значение сопротивления теплопередаче наружных стен составляет Rreq=3,13 м2°C/Вт, но может быть снижено до Rmin=1,97 м2°C/Вт (Rmin = 0,63 x Rreq = 0,63 x 3,13 м2°C/Вт = 1,97 м2°C/Вт) при условии удовлетворения требованиям по удельному расходу топлива на отопление здания в сочетании с соблюдением норм температурного перепада между внутренним воздухом помещения и внутренней поверхности стен, исключающего выпадение росы на внутренней поверхности стен [пункты 5.1 и 5.13 СНиП 23-02-2003]. Удельный расход топлива при указанной выше разнице возрастает незначительно.
Энергетическая эффективность зданий для постоянного проживания
Применение адекватной толщины стен с надлежащим сопротивлением теплопередаче позволяет ограничить падение температуры в помещении при постоянном удельном уровне потребления энергии для отопления здания, предупреждать конденсацию влаги на внутренних поверхностях ограждающих конструкций (за исключением окон) и защитить ограждающие конструкции от переувлажнения.
Нормальный уровень энергоэффективности зданий (класс С по СНиП 23-02-2003) допускает отклонение расчетного (фактического) значения удельного расхода тепловой энергии на отопление здания от нормативного на величины от + 5% до минус 9%.
Здание с высоким уровнем энергоэффективности (класс B) характеризуется сокращением расходов тепловой энергии на отопление на 10-50%, а с очень высоким уровнем энергоэффективности (класс А) – более чем на 51%.
Принципы выбора способа соответствия нормируемым показателям тепловой защиты здания.
Основной задачей проектирования тепловой защиты зданий (выбор оптимальной толщины стен и их утепления) является поддержание установленных параметров микроклимата внутренних помещений и надлежащих санитарно-гигиенических условий при заданном расходе тепловой энергии на отопление здания. В СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» установлены три обязательных взаимно увязанных нормируемых показателя по тепловой защите здания, основанных на:
«А» — нормируемых значениях сопротивления теплопередаче для отдельных ограждающих конструкций здания;
«Б» — нормируемом перепаде температур, не допускающем выпадения росы:
— температурному перепаду между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности стен (других ограждающей конструкций), определяемому по формуле №4 СНиП 23-02. При этом расчетный температурный перепад не должен превышать нормируемых величин, установленных в таблице №5 СНиП 23-02.
— минимальная температура на всех участках внутренней поверхности наружных ограждений должна быть выше температуры точки росы.
«В» — нормируемом расходе тепловой энергии на отопление, позволяющем варьировать величинами теплозащитных свойств стен (ограждающих конструкций) с учетом выбора способа поддержания нормируемых параметров микроклимата.
Нормативы по тепловой защите здания будут выполнены, если для помещений жилого назначения будут соблюдены показатели «А» и «Б» (то есть, стены адекватной толщины будут иметь нормируемое сопротивление теплопередаче и на внутренних поверхностях стен не будет выпадать роса), либо будут соблюдены показатели «Б» и «В» (то есть, на внутренних поверхностях наружных стен не будет выпадать роса и будет нормирован определенный расход тепловой энергии). Во втором случае тепловое сопротивление стен может быть ниже задаваемых в группе показателей А значений ( таблица 4 СНиП 23-02-2003 ), но не ниже минимальных значений? на которые ссылается пункте 5.13 СНиП 23-02-2003. Требованиям показателей группы «Б» должны отвечать все виды ограждающих конструкций, чтобы обеспечивать комфортные условия для людей внутри здания и предотвращать увлажнение внутренних поверхностей стен, пола и других ограждающих конструкций от увлажнения, намокания и появления плесени.
В данной статье мы проверим выполнение условий «А» для жилого дома постоянного проживания со стенами из газобетона.

Источник