Создание системы отопления частного дома. Часть6

Расчет толщины утеплителяПрактика показывает, что для обеспечения минимальных расходов на отопление дома его надо утеплять практически при любой ограждающей конструкции. Поэтому более актуальной становится задача определения необходимого слоя теплоизоляции, чтобы тепловые потери в помещении соответствовали мощности отопителя. Для решения этой задачи есть четкие и однозначные данные, определенные в СНиПе 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», нормирующие значения сопротивления теплопередачи ограждающих конструкций. Несоответствие Вашего дома этим требованиям может привести к отказу в признании его жилым, поскольку эти требования не распространяются только на дома предназначенных для сезонного проживания, либо которые  отапливаются менее 5 дней в неделю. Жить в доме холодильнике зимой Вам не доставит удовольствия, а ждать снижения тарифов от естественных монополий безнадежно. Кроме того в жизни часто бывает нужен свой жилой дом на природе.

Определение необходимой толщины слоя теплоизоляции в ограждающих конструкциях дома

Итак разберемся что от нас требует СНиП: теплосопротивление наружной стены, например, в Московской области должно быть  Rreq  3 м• °С/Вт, а для Урала и Сибири Rreq ≥ 3,5 м• °С/Вт. Как это смотрится по отношению к Европе? В Германии Rreq ≥ 3,4 м• °С/Вт, а в Финляндии — Rreq ≥ 5,0 м °С/Вт. Так что наши требования мягче. Посмотрим внимательно на «Таблицу теплосопротивления строительных материалов» приведенную в 5 -ой части статьи и убедимся, что ни один из приведенных строительных материалов при разумной его толщине не удовлетворяет приведенным требованиям. Недостающее теплосопротивление  нужно добавить слоем теплоизоляции необходимой толщины.

Определение толщины теплоизоляции для стены.

Для определения толщины теплоизоляции в плоских ограждающих конструкциях состоящих из  n слоев (стены, полы, перекрытия) используем формулу для расчета приведенного коэффициента теплопередачи Rпр которая имеет вид:

Rпр=Rreq=(1/α1)+∑(δст i ст i )+(δут ут)+(δвп вп )+(1/α)

где: i =1÷n.

Обычно стены с утеплителем имеют не менее пяти слоев:

  • слой внутренней отделки стены;
  • слой строительного материала, обеспечивающий прочность и жесткость ограждающей конструкции;
  • слой утеплителя;
  • воздушный промежуток;
  • слой строительного материала, защищающего утеплитель.

Следовательно толщины утеплителя будет определяться по формуле:

δ ут =( Rreq — 1/α— ∑(δ стiстi) — Rвп — 1/α2) • λут

Для примера вычислим толщину слоя утеплителя стены из бруса

Брус с утеплителем
Стена из бруса

Стена из бруса 150×150  δбр=0,15 м,  λбр=0,18 Вт/м•°С; внутренняя отделка сделана из шпунтованной доски δотд=0,02 м, λотд=0,18 Вт/м•°С; воздушная прослойка δпр=0,03 м, Rпр=0,16м2•°С/Вт; кирпичная кладка δкл=0,12 м, λкл=0,81 Вт/м•°С; α1=8,7 Вт/м2•°С; α2=12 Вт/м2•°С, поскольку наружная стена имеет воздушную прослойку.

Для приведенной конструкции стены получаем:

δ ут =( Rreg — 1/α— ∑(δ стiстi) — Rвп — 1/α2) • λут =

(3,0 — 1/8,7  — 0,15/0,18 —  0,02/0,18 — 0,16 — 0,12/0,81)•λут=1,633•λут

Воспользовавшись данными по теплопроводности утеплителей, приведенных в в 5 -ой части статьи находим, что требуемое термосопротивление стены обеспечивают: минераловатные плиты  толщиной 10 см, пенопласт — 10см, пенополиуретан — 8см, экструзионный пенополистирол — 5 см. Остается выбрать тот который Вам приемлем по цене.

Таким же образом можно определиться с толщиной утеплителя в остальных ограждающих конструкциях дома — полов и потолков. При этом учитывать соответствующие им  коэффициенты тепло восприятия α1  и тепло отдачи α2.

 Немного о воздушной прослойке

Известно, что её термическое сопротивление можно увеличить в 2 раза, оклеив одну или обе её поверхности алюминиевой фольгой. На мой взгляд для этих целей идеально подходит пенофол. Поскольку эффективными могут быть воздушные прослойки только небольшой толщины, то рациональней делать в ограждении  не одну толстую, а несколько тонких, потому что толстая прослойка это воздушное пространство с другой динамикой теплообмена и потому рассчитываются индивидуально, поскольку воздух является хорошим утеплителем только в малых объемах, где влияние конвективного обмена незначительно.

Выбор окон

Требования СНиП по нормируемым значениям сопротивления теплопередачи всех стеклянных ограждающих конструкций существенно облегчает выбор окон. Для этого достаточно вычислить величину Dd по градусо-сутки отопительного периода °С•сутки для Вашей местности и подобрать устраивающее Вас окно по соответствующей таблице их сопротивления теплопередачи,  приведенной  в 5 -ой части статьи. Что выбрали, то и выбрали. Снизить потери тепла через окна в ночное время можно плотными шторами или жалюзи.

Нормируемые значения сопротивления теплопередачи ограждающих конструкций

Здания и помещения,коэффициенты  a, b Градусо-сутки отопительного периодаDd,°C•сутки Нормируемые значения сопротивления теплопередачи Rreq  ,  м• °С/Вт ,ограждающих конструкций
Стен Покрытий и перекрытий над проездами Перекрытий чердачных над неотапливаемыми подпольями и подвалами Окон и балконных дверей, витрин ивитражей
1. Жилые,лечебно-профилактическиеи детские учреждения,школы, интернаты,гостинницы и общежития 2000 2,1 3,2 2,8 0,3
4000 2,8 4,2 3,7 0,45
6000 3,5 5,2 4,6 0,6
8000 4,2 6,2 5,5 0,7
10000 4,9 7,2 6,4 0,75
12000 5,6 8,2 7,3 0,8
a 0,00038 0,0005 0,00045
b 1,4 2,2 1,9

1. Значения Rreq  для величин Dd , не входящих в таблицу, следует определять по формуле

Rreq =a•D+ b,

где: D градусо-сутки отопительного периода, °С• сутки, для конкретного пункта, а коэффициенты a и b из таблицы;

2. Нормируемое приведенное сопротивление теплопередаче глухой части балконных дверей должно быть не менее чем в 1,5 раза выше нормируемого сопротивления теплопередаче светопрозрачных частей этой конструкции;

3. Градусо-сутки отопительного периода, °С•сутки, определяются по формуле

D= ( tint — tht )•zht

где:

tint  расчетная средняя температура внутреннего воздуха в помещении по ГОСТ 30494 -2011 ;

tht и zht  средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут, отопительного периода принимаемые по СНиП 23-01 не более 8°С.

КЛИМАТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ХОЛОДНОГО ПЕРИОДА ГОДА

(Фрагмент таблицы из СНиП 23 — 01)

 

Республика, край, область,пункт Температура воздуха наиболее холодных суток, °С,обеспечен­ностью Температура воздуха наиболее холодной пятидневки,°С,обеспечен­ностью Температура воздуха°С, обеспечен-­ностью0,94 Абсолютная минимальная температура воздуха, °С Средняясуточная амплитуда температуры воздуха наиболее холодногомесяца °С
 0,98  0,92  0,98  0,92
 Московская область
 Дмитров  -36  -33  -32  -28  -15  -43  6,3
 Кашира  -36  -32  -31  -27  -16  -44  6,3
 Москва  -36  -32  -30  -28  -15  -40  6,5

 

продолжение Таблицы для выбранных пунктов

 

Продолжительность, суток, и средняя температура воздуха, °С, периода со средней суточной температурой воздуха
 ≤ 0 °Спродол­жительность  ≤ 8 °С  ≤ 10 °С
 продол­жительность  средняя температура  продол­жительность средняя температура продол­жительность средняя температура
 147  -6,5  216  -3,2  235 -2,2
 147  -6,7  212  -3,4  229  -2,5
 145  -6,5  214  -3,1  231  -2,2

 

Фрагмент Т а б лицы 1 (ГОСТ 30494 -2011) — Оптимальные и допустимые нормы температуры в обслуживаемой зоне помещений жилых зданий.

Период года Наименование помещения Температура воздуха, °С Результирующая температура, °С
оптимальная допустимая оптимальная допустимая
Холод-
ный
Жилая комната 20—22 18—24 19—20 17—23
Жилая комната в районах с температурой наиболее холодной пятидневки (обеспеченностью
0,92) минус 31 °С и ниже
21—23 20—24 20—22 19—23
Кухня 19—21 18—26 18—20 17—25
Туалет 19—21 18—26 18—20 17—25
Ванная, совмещенный санузел 24—26 18—26 23—27 17—26
Помещения для отдыха и учеб-
ных занятий
20—22 18—24 19—21 17—23
Межквартирный коридор 18—20 16—22 17—19 15—21
Вестибюль, лестничная клетка 16—18 14—20 15—17 13—19
Кладовые 16—18 12—22 15—17 11—21

 

 Дополнительная таблица коэффициента теплопроводности материалов                                                                                                                                             

 №

Наименование материала

Плотность кг/м ³  

Коэффициент теплопроводности

λ (Вт/м·°С)

1

Железобетон

2 000

1,69

2

Фиброцементная плита GB 1

300-350

0,063

3

Фиброцементная плита GB 2

600-700

0,13

4

Фиброцементная плита GB 3

1 000

0,17

5

Пеногипсобетон М 300

300

0,08

6

Пеногипсобетон М 400

400

0,095

7

Пеногипсобетон М 800

700

0,22

8

Упрочняющая гипсовая стяжка

1 500

0,7

9

Древесина (сосна, ель ) ГОСТ 8486, ГОСТ 9463

500

0,18

10

Внутренняя (гипсовая) штукатурка

1 200

0,6

11

Наружная штукатурка (цементно-песчаная)

1 700

0,81

12

Пенополистирол М 35

35

0,028

Ну вот вроде и все сказал. Может не удалось изложить интересно, замучил формулами и таблицами или написал много лишнего. Конечно когда меньше знаешь крепче спишь, но правильно все делаешь, когда знаешь много.

Желаю Вам, чтобы Ваш дом всегда был теплым.

 

С уважением Гарий Махов 

Есть еще, что почитать

Создание системы отопления частного дома. Часть6: 1 комментарий

  • 23.06.2013 в 16:33
    Permalink

    Рассчитать толщину шумоизоляции вообще сложно, по крайней мере для меня. Но с данными формулами все же проще было

    Ответ

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *