Определение толщины слоя утеплителя

В зависимости от задач на практике, утепление существующих зданий при их реконструкции, модернизации и ремонте выполняется с учетом имеющихся эксплуатирующихся стеновых ограждений. При этом определяется сопротивление теплопередаче имеющихся стен. Недостающее требуемое сопротивление теплопередаче определяется из условий энергосбережения. На разницу этих сопротивлений теплопередаче подбирается утеплитель, например, при утеплении снаружи «под шубу», с тонкой штукатуркой по утеплителю (Приложение 1).

Толщину утепляющего слоя конструкции (δ_ут) реконструируемых функционирующих зданий, так и вновь проектируемых определяют с учетом слоев всей конструкции проектируемого стенового ограждения.

10 – составляется эскиз, например, трехслойной конструкции и таблица или перечень материалов слоев с техническими параметрами где приводятся:

– плотность ρ_о кг/м³; расчетный коэффициент теплопроводности по «А» или «Б» (см. обоснование в подразделе 3.1) λ Вт/(м ºС); толщина слоев δ (м).

Толщина утепляющего слоя конструкции δ_ут определяется из условия сопротивление теплопередаче R_o должно быть больше или равно требуемому сопротивлению теплопередаче R_o^mp т.е.

R_o ≥ R_o^mp.

В соответствии с формулами Е.6-Е.7 приложения «Е» [10] находим требуемое значение сопротивления теплопередаче слоя утеплителя (из пенополистирола) и его толщину

R_o^усл=(1/α _в)+ΣR_s+(1/α _н) (Е.6[10])

где α _в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м²·ºС), принимаемый согласно таблице 4[10];

α _н – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м²·ºС), принимаемый согласно таблице 6[10];

R_s – термическое сопротивление слоя однородной части фрагмента, (м²·ºС)/Вт, определяемое по формуле

R_s=δ_s/λ_s (Е.7[10])

где δ_s – толщина слоя, м;

λ_s – теплопроводность материала слоя, Вт/(м ºС), принимаемая по приложению Т[10].

ΣR_s – термическое сопротивление ограждающей конструкции, м²·ºС/Вт определяемое как сумма слоев R_s=R₁+R₂+R₃+…+R_н , соответственно: R₁= δ₁/λ₁ – первого слоя;

R₂= δ₂/λ₂ – второго слоя (например, утеплителя);

R₃= δ₃/λ₃ – третьего слоя и т.д.

R_н= δ_н/λ_н – эн-ного слоя.

Преобразуем вышенаписанные формулы подставив вместо R_s слагаемые для трехслойной стены

R_o^усл=(1/α _в)+(δ₁/λ₁)+(δ₂/λ₂)+(δ₃/λ₃)+(1/α _н) (2)

однако, второй слой является утеплителем, толщину которого надо определить

R_o^усл=(1/α _в)+(δ₁/λ₁)+(δ_ут/λ_ут)+(δ₃/λ₃)+(1/α _н) (3)

отсюда δ_ут = λ_ут [R_o^усл–[(1/α _в)+(δ₁/λ₁)+(δ₃/λ₃)+(1/α _н)]] (4)

Вычисленное значение корректируется в соответствии с требованиями унификации выпускаемых стандартных толщин утеплителя, чаще кратно 10мм, либо условиям изготовителя.

С учетом условий принятого примера зададимся эскизом конструкции стенового ограждения жилого помещения жилого дома из кирпича (рис.4).

Рис.4. Эскиз рассчитываемой конструкции стенового ограждения жилой комнаты жилого дома из кирпича.

Технические характеристики материалов слоев конструкции стенового ограждения жилой комнаты жилого дома из кирпича (Приложение Т[10]).

1 – пол-кирпича (1/2 кирпича) – облицовочный слой крепится к несущим конструкциям металлическими и стеклопластиковыми связями в виде стержней с анкерами диаметром 6 мм; 8-10мм на 1м² (Приложение 2); облицовочный слой – керамический пустотный кирпич плотностью ρ_о=1200кг/м³ на цементно-песчаном растворе с коэффициентом теплопроводности λ₁=0,52Вт/мºС, толщиной δ₁=0,12м;

2 – теплоизоляционный слой из пенополистирола с плотностью ρ_о=10кг/м³ с коэффициентом теплопроводности λ₂=0,05Вт/мºС (рассчитываем δ₂ т.е. δ_ут);

3 – несущий слой принимается по расчету на несущую способность и устойчивость из кирпича глиняного обыкновенного плотностью ρ_о=1800кг/м³ на цементно-песчаном растворе с коэффициентом теплопроводности λ₃=0,81Вт/мºС, толщиной δ₃=0,25м.

Те же расчетные данные в виде таблицы помещаются рядом с эскизом.

В численных значения по формуле (4) определяем необходимую толщину утеплителя:

δ_ут = 0,05 [3,70–[(1/8,7)+(0,12/0,52)+(0,25/0,81)+(1/23)]]=0,15

По условиям унификации толщин выпускаемых материалов назначаем толщину второго слоя 0,16м, т.е. 160мм. Общая толщина проектируемой трехслойной стены 530мм при которой R_o≥ R_o^mp.

Рассчитанная конструкция и толщина стены наносится на чертежи планов, разрезов и узлов с учетом масштабов изображений. Описывается в пояснительных записках в разделах «Конструктивные решения», подразделах «Стены» в КР,КП-1 и в дипломных проектах.

Таблица к эскизу стены. Расчетные данные