История одного строительства.
ТВиттер
   
 
фундамент дома фундамент дома наш дом скважина на воду наш дом стропила крыши септик фундамент дома сруб

 
Затраты на строительство:
- за 2014 год
- за 2013 год
- за 2012 год
- за 2011 год
- за 2010 год
- за 2009 год
- за 2006 год

 

Норма теплопроводности стены для москвы


Необходимая толщина внешних стен для дома в Московской области

Главный вопрос любого застройщика:  Какой   должна   быть   толщина   однослойных стен без дополнительного утепления   из   дерева,   арболита, газобетона,   поризованного    крупноформатного   камня,  керамического одинарного эффективного рядового кирпича   в Московской области? 

В данном материале я попытался ответить на этот, волнующий всех частных застройщиков вопрос. Подчеркиваю, что в этом  материале речь идет исключительно об однослойных стенах без использования какого-либо утеплителя.

До 21.10.2003 г. основным документом, который регулировал строительные нормы, был СНиП II-3-79* Строительная теплотехника. В этом документе были приведены таблицы и приложения, в которых были указаны конкретные цифры и коэффициенты по теплопроводности различных материалов, а также требования по сопротивлению теплопередаче стен, окон и дверных проемов, перекрытий подвалов и чердаков. Формула определения расчетного сопротивления теплопередачи стены (R req) , которая использовалась при строительстве жилых домов, выглядит так:  

 R req = 1/а1 + толщина материала в метрах / на коэффициент теплопроводности материала + 1/а2

 


  где а1 - это коэффициент теплообмена у внутренней поверхности ограждения, равный 8,7 Вт/мC;

где а2   -  это коэффициент теплообмена у наружной поверхности ограждения, равный 23 Вт/мC;

 

Исходя из этой формулы, для Москвы и Московской области норматив на сопротивление теплопередаче для стен высчитывался 3,16 мC/Вт. Поэтому огромное количество частных застройщиков, начиная строить свои дома сейчас, пытаются рассчитать толщину стен в своем доме, опираясь именно на эту цифру. Несмотря на то, что СНиП II-3-79* Строительная теплотехника прекратил свое действие 21.10.2003 г. я сделал два расчета на базе этого уже не существующего СНиПа для того, чтобы показать, как реально выглядели сухие и правдивые цифры для толщины стены согласно этому СНиПу: 

       для   материалов в сухом состоянии; 

     для   материалов при условиях эксплуатации Б 
____________________________________________________________________________________

Расчетная толщина стены, при использовании данных о сопротивлении теплопередаче материалов  в сухом состоянии в соответствии с приложениями 1 и 2  СНиП II-3-79* Строительная теплотехника и ГОСТ 19222-84, ГОСТ 25485-89, ГОСТ 530-2007 (без учета штукатурного слоя):

1) сухая сосна плотностью 500 кг/м3 ,  теплопроводность в сухом состоянии =  0,09 Вт/мC:  

     1/8,7+ 0,27/0,09+1/23=0,1149+3+0,0434=                   3,16 мC/Вт = стена 27 см.

2) арболит плотностью 500 кг/м3 , конструкционный,  со средней плотностью свыше 500 до 850 кг/м3, ГОСТ 19222-84 "Арболит и изделия из него. Общие технические условия"; теплопроводность в сухом состоянии = 0,095 Вт/мC:  

     1/8,7+ 0,29/0,095+1/23=0,1149+3,0526+0,0434=        3,21 мC/Вт = стена 29 см.

3) газобетон плотностью 500 кг/м3 , конструкционно-теплоизоляционный, маркаD500 по ГОСТ 25485-89 БЕТОНЫ ЯЧЕИСТЫЕ; теплопроводность в сухом состоянии = 0,12 Вт/мC:  

     1/8,7+ 0,36/0,12+1/23=0,1149+3+0,0434=                   3,16 мC/Вт = стена 36 см.  

 3) газобетон плотностью 400 кг/м3 , теплоизоляционный, марка D400 по ГОСТ 25485-89  БЕТОНЫ ЯЧЕИСТЫЕ; теплопроводность в сухом состоянии = 0,11 Вт/мC: 

     1/8,7+ 0,33/0,11+1/23=0,1149+3+0,0434=                   3,16 мC/Вт = стена 33 см.

Примечание: согласно ГОСТ 25485-89  БЕТОНЫ ЯЧЕИСТЫЕ (этот ГОСТ прекратил свое действие в части касающейся ячеистых бетонов автоклавного твердения 01.01.2009 г.) газобетон марки D400 являлся теплоизоляционным, и его нельзя было использовать для строительства несущих стен. Это было связано с низкой прочностью газобетона марки D400. У газобетона марки  D400 класс по прочности на сжатие был B1; B1,5    

 4) камень рядовой поризованный RAUF 14,5NF (510х253х219)  плотностью800 кг/м3, конструкционный - ГОСТ 530-2007 Кирпич и камни керамические. Общие технические условия; теплопроводность в сухом состоянии = 0,18 Вт/мC:  

     1/8,7+ 0,54/0,18+1/23=0,1149+3+0,0434=                   3,16 мC/Вт = стена 54 см.

5) керамический одинарный эффективный рядовой кирпич (250х120х65)  плотностью 1280 кг/м3, конструкционный - ГОСТ 530-2007 Кирпич и камни керамические. Общие технические условия; теплопроводность в сухом состоянии = 0,41 Вт/мC:  

     1/8,7+ 1,23/0,41+1/23=0,1149+3+0,0434=                   3,16 мC/Вт = стена 1 м. 23см.

___________________________________________________________________________________

Прежде, чем привести расчеты о толщине стены при условиях эксплуатации Б, стоит пояснить, а что же это такое - условия эксплуатации Б?  Необходимо ли для вашего дома делать расчеты на основании условий эксплуатации Б или нет, зависит от того, какой у вас в доме влажностный режим, и в какой климатической зоне с точки зрения влажности, ваша местность находится. Все данные и таблицы об этом есть в  СНиП II-3-79* Строительная теплотехника, но я в этой статье, приведу лишь 2 таблицы:  

Режим 

Влажность внутреннего воздуха, %, при температуре 

  

до 12С 

св. 12 до 24С 

св. 24С 

Сухой 

До 60 

До 50 

До 40 

Нормальный

Св. 60 до 75 

Св. 50 до 60 

Св. 40 до 50 

Влажный 

Св. 75 

Св. 60 до 75 

Св. 50 до 60 

Мокрый 

-

Св. 75 

Св. 60 


 

Влажностный режим помещений
(по табл. 1)

Условия эксплуатации А и Б
в зонах влажности (по прил. 1*)

 

сухой 

нормальный

влажный 

Сухой 

А 

А 

Б 

Нормальный 

А 

Б 

Б 

Влажный или мокрый 

Б 

Б 

Б 

Хочу лишь отметить, что по СНиП II-3-79* Строительная теплотехника есть 3 зоны по влажности: сухая, нормальная и влажная. Московская область находится  в нормальной зоне по влажности и в ней расчеты принимаются при условиях эксплуатации Б.  

Расчетная толщина стены при использовании данных о сопротивлении теплопередаче материалов при условиях эксплуатации Бв соответствии с приложениями 1 и 2 СНиП II-3-79* Строительная теплотехника и ГОСТ 19222-84, ГОСТ 25485-89, ГОСТ 530-2007  (без учета  штукатурного слоя):

1) сосна плотностью 500 кг/м3 ,  теплопроводность в условиях эксплуатации Б = 0,18 Вт/мC:

       1/8,7+ 0,54/0,18+1/23=0,1149+3,0526+0,0434=          3,16 мC/Вт = стена 54 см.

2) арболит плотностью 500 кг/м3 , конструкционный - со средней плотностью свыше 500 до 850 кг/м3, СНиП II-3-79* Строительная теплотехника; теплопроводность при условиях эксплуатации Б = 0,19 Вт/мC:  

     1/8,7+ 0,57/0,19+1/23=0,1149+3+0,0434=                   3,16 мC/Вт = стена 57 см.

3) газобетон плотностью 500 кг/м3 , конструкционно-теплоизоляционный, маркаD500 по ГОСТ 25485-89 БЕТОНЫ ЯЧЕИСТЫЕ; теплопроводность при условиях эксплуатации Б (взята линейная интерполяция между марками 400 и 600  СНиП II-3-79* Строительная теплотехника) = 0,21 Вт/мC:  

     1/8,7+ 0,63/0,21+1/23=0,1149+3+0,0434=                   3,16 мC/Вт = стена 63 см.

3) газобетон плотностью 400 кг/м3 , теплоизоляционный, марка D400 по ГОСТ 25485-89 БЕТОНЫ ЯЧЕИСТЫЕ; теплопроводность при условиях эксплуатации Б = 0,15 Вт/мC:  

     1/8,7+ 0,45/0,15+1/23=0,1149+3+0,0434=                   3,16 мC/Вт = стена 45 см.

Примечание: согласно ГОСТ 25485-89  БЕТОНЫ ЯЧЕИСТЫЕ (в части, касающейся ячеистых бетонов автоклавного твердения, этот ГОСТ прекратил свое действие 01.01.2009 г.) газобетон марки D400 являлся теплоизоляционным, и его нельзя было использовать для строительства несущих стен. Это было связано с низкой прочностью газобетона марки D400. У газобетона марки  D400 класс по прочности на сжатие был B1; B1,5    

4) камень рядовой поризованный RAUF 14,5NF (510х253х219)  плотностью 800 кг/м3, конструкционный, ГОСТ 530-2007 Кирпич и камни керамические. Общие технические условия; теплопроводность при условиях эксплуатации Б (при влажности материала 2%)  = 0,24 Вт/мC:  

     1/8,7+ 0,72/0,24+1/23=0,1149+3+0,0434=                   3,16 мC/Вт = стена 72 см.

5) керамический одинарный эффективный рядовой кирпич (250х120х65)  плотностью 1320 кг/м3, конструкционный, ГОСТ 530-2007 Кирпич и камни керамические. Общие технические условия; теплопроводность при условиях эксплуатации Б ( при влажности материала 2%)         = 0,58 Вт/мC:  

     1/8,7+ 1,74/0,58+1/23=0,1149+3+0,0434=                   3,16 мC/Вт = стена 1 м. 74 см.  

Как видно из расчетов, несущие стены дома для вышеперечисленных строительных материалов при условиях эксплуатации Б должны быть толщиной 50 см. и более. Но ведь в реальности этого нет. Стены из сосны толщиной в 54 см. не встречаются даже в тайге, где лес бесплатный. Да и стены домов из арболита и газобетона толщиной 57 см. и 63 см. соответственно, тоже представить трудно. Тогда встает резонный вопрос: А какой толщины должны быть стены, и какими нормами надо руководствоваться при строительстве своего дома сегодня?. Застройщикам Московской области в наши дни  следует руководствоваться одним основным документом:

1. СНиП ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ 23-02-2003

В нашей стране есть огромное количество жилых домов с толщиной стен в 2,5  керамического или силикатного полнотелого кирпича (62 см.) Такой кирпич имеет теплопроводность примерно 0,7 Вт/мC при условиях эксплуатации Б (при влажности материала 2%). Для того чтобы выполнить условия СНиП ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ 23-02-2003 в наше время стены из такого кирпича в Московском регионе должны иметь ширину 2 м. 10 см. На этом простом примере видно, что современные требования к условиям энергосбережения почти в 4 раза жестче, чем старые. В Советском Союзе топливо стоило копейки, поэтому вопросам энергосбережения никто не уделял никакого внимания. Ну а как же миллионы россиян, живущих в домах со стенами из полнотелого кирпича толщиной 62 см.? Ведь у них в квартирах те же самые 20 градусов по Цельсию, да и жить  в кирпичных домах им так же комфортно, как и современным застройщикам. Просто все дело в том, что СНиП II-3-79* СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТЕХНИКА, действовавший до 21.10.2003 г. и последний СНиП ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ 23-02-2003 не распространяются на дома, построенные до их введения. Поэтому в нашей системе ЖКХ и осуществляется перекрестное субсидирование коммунальных услуг, в результате чего мы получаем среднюю температуру по больнице - тариф на отопление одинаков как для жителей старых домов, полностью не соответствующих современным требованиям, так и для домов новых серий и конструкций, полностью удовлетворяющих требованиям  СНиП ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ 23-02-2003.

Итак, какие же требования к толщине стен предъявляет СНиП ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ 23-02-2003 ?

     5.1 Нормами установлены три показателя тепловой защиты здания:  

     а) приведенное сопротивление теплопередаче отдельных элементов ограждающих конструкций здания;

     б) санитарно-гигиенический, включающий температурный перепад между температурами внутреннего воздуха и на поверхности ограждающих конструкций и температуру на внутренней поверхности выше температуры точки росы;

     в) удельный расход тепловой энергии на отопление здания, позволяющий варьировать величинами теплозащитных свойств различных видов ограждающих конструкций зданий с учетом объемно-планировочных решений здания и выбора систем поддержания микроклимата для достижения нормируемого значения этого показателя.

     Требования тепловой защиты здания будут выполнены, если в жилых и общественных зданиях будут соблюдены требования показателей "а" и "б" либо "б" и "в". В зданиях производственного назначения необходимо соблюдать требования показателей "а" и "б".

5.2 С целью контроля соответствия нормируемых данными нормами показателей на разных стадиях создания и эксплуатации здания следует заполнять согласно указаниям раздела 12 энергетический паспорт здания. При этом возможно превышение нормируемого удельного расхода энергии на отопление всего здания при соблюдении требований пункта 5.3., а именно: нормируемые значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций должны соответствовать цифрам, приведенным в СНиП ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ 23-02-2003, таблица 4. 

Также, в таблице 4 используется такое понятие как Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП). Чтобы определить конкретную цифру ГСОП для Москвы, необходимо заглянуть в ТСН НТП - 99 МО. Для Москвы ГСОП (градусо-сутки отопительного периода) равны 5027 Ссут.

Таким образом, чтобы выполнить требования СНиП ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ 23-02-2003 по тепловой защите своего дома, у вас есть два варианта:

Вариант №1. Вы должны полностью выполнить требования п.5.3 СНиП ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ 23-02-2003, и ваши стены должны иметь сопротивление теплопередаче при условиях эксплуатации Б не ниже 3,16 мC/Вт (для Московской области). Помните, что вы должны все расчеты осуществлять на основе реальных расчетных показателей, подсчитанных при условиях эксплуатации Б. И если по таким расчетам, у вас будет получаться стена из какого-либо материала без утеплителя, скажем толщиной в 60 см., то вы должны сделать стену именно такой толщины. При соблюдении данного условия, к вам никто не будет предъявлять требований по  удельному расходу энергии на отопление.

Вариант №2. Вы можете не соблюдать требование по толщине стены, и ваши стены могут иметь сопротивление теплопередаче стены ниже 3,16 мC/Вт   (для Московской области).  Но в этом случае, вы обязаны выполнить подпункты б и впункта 5.1. СНиП ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ 23-02-2003, а именно:

      б) санитарно-гигиенический показатель тепловой защиты здания, включающий температурный перепад между температурами внутреннего воздуха и на поверхности ограждающих конструкций и температуру на внутренней поверхности выше температуры точки росы;

     в) удельный расход тепловой энергии на отопление здания, позволяющий варьировать величинами теплозащитных свойств различных видов ограждающих конструкций зданий с учетом объемно-планировочных решений здания и выбора систем поддержания микроклимата для достижения нормируемого значения этого показателя.

Чтобы понять, какой все-таки должна быть толщина стен для домов в Московской области в соответствие с вариантом №2, необходимо пояснить, что такое уровеньсанитарно-гигиенического комфорта в помещении.

Температура внутренней поверхности дома не должна сильно отличаться от температуры воздуха в помещении. Разница должна быть менее заданного значения, т.е. нормируемого температурного перепада. Чем больше тепловое сопротивление ограждения, тем выше температура на его внутренней поверхности. Вот данные из СНиП ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ 23-02-2003, таблица 5 (нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции)

 

Здания и помещения

Нормируемый температурный перепад в C для 


 

 

наружных стен

 

покрытий и чердачных перекрытий

 

перекрытий над проездами, подвалами и подпольями

зенитных фонарей

 

1. Жилые, лечебно-профилактические и детские учреждения, школы, интернаты

4,0

3,0

 

2,0

 

 
 

 

Из этой таблицы видно, что нормируемый температурный перепад для наружных стен = 4 C. Почему взяли именно такое значение нормируемого температурного перепада, а не какое-то иное? Все дело в том, что при таком значении нормируемого температурного перепада или при значении нормируемого температурного перепада для наружных стен меньше  4 C не происходит образования конденсата. Чтобы понять, почему это важно, необходимо вспомнить школьные знания. В школьном курсе физики изучалось такое понятии, как точка росы. Что это такое? Точка росы - это такое соотношение температуры и влажности воздуха, при котором на более холодной поверхности конденсируется вода из воздуха. Мы с этим явлением сталкиваемся постоянно в повседневной жизни -  например, запотевание посуды, вынутой из холодильника; или стекла автобусов, покрывающиеся инеем в холодную погоду и т.д. Выпадающий конденсат увеличивает влажность стен, тем самым снижая сопротивление теплопередаче этих стен и сокращая срок службы ограждающих конструкций дома. Именно поэтому, для того, чтобы в вашем доме соблюдались условия санитарно-гигиенического комфорта в помещении, значение нормируемого температурного перепада для наружных стен должно быть равно 4 C или должно быть ниже 4 C.

Если произвести соответствующие расчеты, то будет видно, что минимальное значение полного сопротивления теплопередачи наружной стены при условиисанитарно-гигиенического комфорта в помещении будет не более 1,2 м2.оС/Вт. Этот показатель можно применить  для большинства районов Центрального региона России. 

Таким образом, первым условием соответствия требованиям СНиП ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ 23-02-2003 по тепловой защите зданий по варианту №2 будет сопротивление теплопередаче стены вашего дома не ниже 1,2 м2.оС/Вт.

Вторым условием по варианту №2 будет выполнение требований по удельному расходу тепловой энергии всего здания. Согласно п.п. 21 п. П3.VI. Теплотехнические показатели ТСН НТП - 99 МО  в случае удовлетворения главному требованию по удельному расходу тепловой энергии системой теплоснабжения на отопление всего здания приведенное сопротивление теплопередаче для отдельных элементов наружных ограждений может приниматься ниже требуемых значений.  Т.е. фактическое сопротивление теплопередачи стены вашего дома, может быть согласовано в сторону уменьшения. На основании этого пункта, вы можете иметь сопротивление теплопередаче стены ниже

novikov-architect.ru

Толщина наружных стен дома с примером расчета на газобетоне

Методический материал для самостоятельного расчета толщины стен дома с примерами и теоретической частью.

Часть 1. Сопротивление теплопередаче – первичный критерий определения толщины стены

Чтобы определится с толщиной стены, которая необходима для соответствия нормам энергоэффективности, рассчитывают сопротивление теплопередаче проектируемой конструкции, согласно раздела 9 «Методика проектирования тепловой защиты зданий» СП 23-101-2004.

Сопротивление теплопередаче – это свойство материала, которое показывает, насколько способен удерживать тепло данный материал. Это удельная величина, которая показывает насколько медленно теряется тепло в ваттах при прохождении теплового потока через единичный объем при перепаде температур на стенках в 1°С. Чем выше значение данного коэффициента – тем «теплее» материал.

Все стены (несветопрозрачные ограждающие конструкции) считаются на термоспротивление по формуле:

R=δ/λ (м2·°С/Вт), где:

δ – толщина материала, м;

λ - удельная теплопроводность, Вт/(м ·°С) (можно взять из паспортных данных материала либо из таблиц).

Полученную величину Rобщ сравнивают с табличным значением в СП 23-101-2004.

Чтобы ориентироваться на нормативный документ необходимо выполнить расчет количества тепла, необходимого для обогрева здания. Он выполняется по СП 23-101-2004, получаемая величина «градусо·сутки». Правила рекомендуют следующие соотношения.

Таблица 1. Уровни теплозащиты рекомендуемых ограждающих конструкций наружных стен

Материал стены

Сопротивление теплопередаче (м2·°С/Вт) / область применения (°С·сут)

конструкционный

теплоизоляционный

Двухслойные с наружной теплоизоляцией

Трехслойные с изоляцией в середине

С невентили- руемой атмосферной прослойкой

С вентилируемой атмосферной прослойкой

Кирпичная кладка

Пенополистирол

5,2/10850

4,3/8300

4,5/8850

4,15/7850

Минеральная вата

4,7/9430

3,9/7150

4,1/7700

3,75/6700

Керамзитобетон (гибкие связи, шпонки)

Пенополистирол

5,2/10850

4,0/7300

4,2/8000

3,85/7000

Минеральная вата

4,7/9430

3,6/6300

3,8/6850

3,45/5850

Блоки из ячеистого бетона с кирпичной облицовкой

Ячеистый бетон

2,4/2850

-

2,6/3430

2,25/2430

Примечание. В числителе (перед чертой) – ориентировочные значения приведенного сопротивления теплопередаче наружной стены, в знаменателе (за чертой) - предельные значения градусо-суток отопительного периода, при которых может быть применена данная конструкция стены.

Полученные результаты необходимо сверить с нормами п. 5. СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».

Также следует учитывать климатические условия зоны, где возводится здание: для разных регионов разные требования из-за разных температурных и влажностных режимов. Т.е. толщина стены из газоблока не должна быть одинаковой для приморского района, средней полосы России и крайнего севера. В первом случае необходимо будет скорректировать теплопроводность с учетом влажности (в большую сторону: повышенная влажность снижает термосопротивление), во втором – можно оставить «как есть», в третьем – обязательно учитывать, что теплопроводность материала вырастет из-за большего перепада температур.

Часть 2. Коэффициент теплопроводности материалов стен

Коэффициент теплопроводности материалов стен – эта величина, которая показывает удельную теплопроводность материала стены, т.е. сколько теряется тепла при прохождении теплового потока через условный единичный объем с разницей температур на его противоположных поверхностях в 1°С. Чем ниже значение коэффициента теплопроводности стен – тем здание получится теплее, чем выше значение – тем больше придется заложить мощности в систему отопления.

По сути, это величина обратная термическому сопротивлению, рассмотренному в части 1 настоящей статьи. Но это касается только удельных величин для идеальных условий. На реальный коэффициент теплопроводности для конкретного материала влияет ряд условий: перепад температур на стенках материала, внутренняя неоднородная структура, уровень влажности (который увеличивает уровень плотности материала, и, соответственно, повышает его теплопроводность) и многие другие факторы. Как правило, табличную теплопроводность необходимо уменьшать минимум на 24% для получения оптимальной конструкции для умеренных климатических зон.

Часть 3. Минимально допустимое значение сопротивления стен для различных климатических зон.

Минимально допустимое термосопротивление рассчитывается для анализа теплотехнических свойств проектируемой стены для различных климатических зон. Это нормируемая (базовая) величина, которая показывает, каким должно быть термосопротивление стены в зависимости от региона. Сначала вы выбираете материал для конструкции, просчитываете термосопротивление своей стены (часть 1), а потом сравниваете с табличными данными, содержащимися в СНиП 23-02-2003. В случае, если полученное значение окажется меньше установленного правилами, то необходимо либо увеличить толщину стены, либо утеплить стену теплоизоляционным слоем (например, минеральной ватой).

Согласно п. 9.1.2 СП 23-101-2004, минимально допустимое сопротивление теплопередаче Rо2·°С/Вт) ограждающей конструкции рассчитывается как

Rо = R1+ R2+R3, где:

R1=1/αвн, где αвн – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м2 × °С), принимаемый по таблице 7 СНиП 23-02-2003;

R2 = 1/αвнеш, где αвнеш - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода, Вт/(м2 × °С), принимаемый по таблице 8 СП 23-101-2004;

R3 – общее термосопротивление, расчет которого описан в части 1 настоящей статьи.

При наличии в ограждающей конструкции прослойки, вентилируемой наружным воздухом, слои конструкции, расположенные между воздушной прослойкой и наружной поверхностью, в этом расчете не учитываются. А на поверхности конструкции, обращенной в сторону вентилируемой воздухом снаружи прослойки, следует принимать коэффициент теплоотдачи αвнеш равным 10,8 Вт/(м2·°С).

Таблица 2. Нормируемые значения термосопротивления для стен по СНиП 23-02-2003.

Жилые здания для различных регионов РФ

Градусо-сутки отопительного периода, D, °С·сут

Нормируемые значения сопротивления теплопередаче , R, м2·°С/Вт, ограждающих конструкций для стен

Астраханская обл., Ставропольский край, Краснодарский край

2000

2,1

Белгородская обл., Волгоградская обл.

4000

2,8

Алтай, Красноярский край, Москва, Санкт Петербург, Владимирская обл.

6000

3,5

Магаданская обл.

8000

4,2

Чукотка, Камчатская обл.,

г. Воркута

10000

4,9

 

12000

5,6

Уточненные значения градусо-суток отопительного периода,  указаны в таблице 4.1 справочного пособия к СНиП 23-01-99* Москва, 2006.

Часть 4. Расчет минимально допустимой толщины стены на примере газобетона для Московской области.

Рассчитывая толщину стеновой конструкции, берем те же данные, что указаны в Части 1 настоящей статьи, но перестраиваем основную формулу: δ = λ·R, где δ – толщина стены, λ – теплопроводность материала, а R – норма теплосопротивления по СНиП.

Пример расчета минимальной толщины стены из газобетона с теплопроводностью 0,12 Вт/м°С в Московской области со средней температурой внутри дома в отопительный период +22°С.

  1. Берем нормируемое теплосопротивление для стен в Московском регионе для температуры +22°C: Rreq= 0,00035·5400 + 1,4 = 3,29 м2°C/Вт
  2. Коэффициент теплопроводности λ для газобетона марки D400 (габариты 625х400х250 мм) при влажности 5% = 0,147 Вт/м∙°С.
  3. Минимальная толщина стены из газобетонного камня D400: R·λ = 3,29·0,147 Вт/м∙°С=0,48 м.

Вывод: для Москвы и области для возведения стен с заданным параметром теплосопротивления нужен газобетонный блок с габаритом по ширине не менее 500 мм , либо блок с шириной 400 мм и последующим утеплением (минвата+оштукатуривание, например), для обеспечения характеристик и требований СНиП в части энергоэффективности стеновых конструкций.

Таблица 3. Минимальная толщина стен, возводимых из различных материалов, соответствующих нормам теплового сопротивления согласно СНиП.

Материал

Толщина стены, м

Тепло-

проводность,

 Вт/м∙°С

Прим.

Керамзитоблоки

0,46

0,14

Для строительства несущих стен используют марку не менее D400.

Шлакоблоки

0,95

0,3-0,5

 

Силикатный кирпич

1,25

0,38-0,87

 

Газосиликатные блоки d500

0,40

0,12-0,24

Использую марку от D400 и выше для домостроения

Пеноблок

0,20-0.40

0,06-0,12

строительство только каркасным способом

Ячеистый бетон

От 0,40

0,11-0,16

Теплопроводность ячеистого бетона прямо пропорциональна его плотности: чем «теплее» камень, тем он менее прочен.

Арболит

0,23

0,07 – 0,17

Минимальный размер стен для каркасных сооружений

Кирпич керамический полнотелый

1,97

0,6 – 0,7

 

Песко-бетонные блоки

4,97

1,51

При 2400 кг/м³ в условиях нормальной температуры и влажности воздуха.

Часть 5. Принцип определения значения сопротивления теплопередачи в многослойной стене.

Если вы планируете построить стену из нескольких видов материала (например, строительный камень+минеральный утеплитель+штукатурка), то R рассчитывается для каждого вида материала отдельно (по этой же формуле), а потом суммируется:

Rобщ= R1+ R2+…+ Rn+ Ra.l где:

R1-Rn - термосопротивления различных слоев

Ra.l – сопротивление замкнутой воздушной прослойки, если она присутствует в конструкции (табличные значения берутся в СП 23-101-2004, п. 9, табл. 7)

Пример расчета толщины минераловатного утеплителя для многослойной стены (шлакоблок - 400 мм, минеральная вата - ? мм, облицовочный кирпич - 120 мм) при значении сопротивления теплопередаче 3,4 м2*Град С/Вт (г. Оренбург).

R=Rшлакоблок+Rкирпич+Rвата=3,4

Rшлакоблок = δ/λ = 0,4/0,45 = 0,89 м2×°С/Вт

Rкирпич = δ/λ = 0,12/0,6 = 0,2 м2×°С/Вт

Rшлакоблок+Rкирпич=0,89+0,2 = 1,09 м2×°С/Вт (<3,4).

Rвата=R-(Rшлакоблок+Rкирпич) =3.4-1,09=2,31 м2×°С/Вт

δвата=Rвата·λ=2,31*0,045=0,1 м=100 мм (принимаем λ=0,045 Вт/(м×°С) – среднее значение теплопроводности для минеральной ваты различных видов).

Вывод: для соблюдения требований по сопротивлению теплопередачи можно использовать керамзитобетонные блоки в качестве основной конструкции с облицовкой ее керамическим кирпичом и прослойкой из минеральной ваты теплопроводностью не менее 0,45 и толщиной от 100 мм.

stroynedvizhka.ru

Теплосопротивление стен по регионам

Рассчет теплопроводности стен: таблица теплосопротивления материалов

Во многих случаях при выборе материала для строительства дома мы не вникаем, каково теплосопротивление строительных материалов, а полагаемся на «народные» методики. Самые популярные из них: «как у соседа», «как раньше», «смотри, какой толстый слой», и – венец искусства – «вроде, должно быть нормально». Что ж, ваш дом – вам и решать, какому методу отдать предпочтение. Но чтобы точно ответить на вопрос, достаточно ли тепло будет в вашем доме зимой (и достаточно ли прохладно в летний зной), нужно знать теплосопротивление стены. Откуда его можно узнать, как считать теплопроводность стены и как это поможет при ответе на ваш вопрос? Давайте разберемся по порядку.

Итак, немного теории, чтобы определиться с терминами и понять, как рассчитать теплосопротивление стены.

Если внутри тела имеется разность температур, то тепловая энергия переходит от более горячей его части к более холодной. Такой вид теплопередачи, обусловленный тепловыми движениями и столкновениями молекул, называется теплопроводностью.
Итак, теплопроводность – это количественная оценка способности конкретного вещества проводить тепло.
Теплосопротивление – величина обратная теплопроводности. (Хорошо проводит тепло – значит, слабо теплу сопротивляется. Следовательно, обладает высокой теплопроводностью и низким теплосопротивлением).
То есть, при строительстве лучше использовать материалы с низкой теплопроводностью (высоким теплосопротивлением) для лучшего сохранения тепла.

Как рассчитать теплопроводность стены?

Чтобы рассчитать теплосопротивление слоя нужно его толщину в метрах разделить на коэффициент теплосопротивления материалов, из которых он выполнен.
Как рассчитать коэффициент теплопроводности? Эти расчеты делаются в лабораторных условиях. Тем не менее, узнать его несложно: нормальный производитель всегда предоставляет эти данные, указан он и в СНиПе в разделе «Строительная теплотехника», правда, там представлены не все современные материалы. Если вы хотите знать теплосопротивление материалов, таблица с некоторыми из них представлена на данной странице.

Как пользоваться коэффициентом теплопроводности? В СНИПе указано два режима эксплуатации А и Б. Режим А подходит для сухих помещений (влажность меньше 50%) и для районов, удаленных от морских берегов. Для московского региона, например, подходит режим А. Таким образом, теплосопротивление стен по регионам может отличаться.

Теплосопротивление слоя = толщина слоя (м)
Коэффициент теплопроводности материала ( )

Теплосопротивление многослойной конструкции считается как сумма теплосопротивлений каждого слоя. (В случае с одним слоем все просто – его теплосопротивление и будет теплосопротивлением всей конструкции.)

Теплосопротивление конструкции = теплососпротивление слоя 1 + теплосоротивление слоя 2 + и т.д.

Единицы измерения теплосопротивления —

Рассмотрим, как рассчитать толщину стены по теплопроводности на конкретных примерах.

Пример 1

Стена толщиной в полтора кирпича, или, если перевести в международную систему измерения, 0,37 метра (37 сантиметров). Как посчитать теплопроводность стены?

Все, кто имел опыт работы с кирпичом, знают, что кирпич может быть разным. И коэффициент теплопроводности кирпичной кладки, соответственно, тоже разный. Кроме того, теплопроводность кирпичной стены на обычном цементно-песчаном растворе будет ниже, чем коэффициент отдельного кирпича. Как посчитать коэффициент теплопроводности стены в таком случае? Для расчетов будет правильно использовать именно значение для кладки.

Вид кирпича Коэффициент
теплопро-
водности*,
Кирпичная кладка
на цементно-песчаном
растворе, плотность
1800 кг/м³*
Теплосопроти-
вление стены толщи-
ной 0,37 м,
Красный глиняный (плотность 1800 кг/м³) 0,56 0,70 0,53
Силикатный, белый 0,70 0,85 0,44
Керамический пустотелый (плотность 1400 кг/м³) 0,41 0,49 0,76
Керамический пустотелый (плотность 1000 кг/м³) 0,31 0,35 1,06

(*из межгосударственного стандарта ГОСТ 530-2007)

Итак, мы убедились, что не все кирпичи одинаковы. И теплопроводность кирпичной кладки в зависимости от вида кирпича может отличаться в 2 раза. Ваш дом из какого кирпича? А мы рассмотрим самый лучший результат (плотность кирпичной кладки полтора керамических пустотелых кирпича). В данном случае теплосопротивление кирпича 1,06 . Запомним результат и перейдем к следующему примеру.

Пример 2

Допустим, мы хотим построить дачный домик из бруса сечением 15 см. Снаружи и изнутри отделаем вагонкой. Что получим? Коэффициент теплосопротивления дерева поперек волокон (данные из СНиПов) составляет 0,14 . Теперь делаем расчет теплосопротивления стены: толщину материала разделим на коэффициент теплопроводности.

Для бруса (это 0,15 м дерева) теплосопротивление составит (0,15/0,14) 1,07 .

Для вагонки (толщина 20 мм или 0,02 м) – 0,143 . Да, вагонка с двух сторон, значит 0.143 х 2 = 0,286 . Справедливости ради заметим, что на практике теплосопротивлением вагонки чаще всего пренебрегают, так как на стыках она имеет еще меньшую толщину, следовательно, меньшее теплосопротивление материала.

Запомним общее расчетное теплосопротивление стены из 15-исантиметрового бруса, обшитого изнутри и снаружи вагонкой, –
1,356 .

Чтобы не было необходимости делать расчёт теплосопротивления стены для каждого материала, в приведенной здесь таблице мы собрали данные по теплосопротивлению материалов, часто используемых при строительстве домов.

Таблица теплосопротивления материалов

Материал Толщина
материала (мм)
Расчетное теплосо-
противлениеа (м² * °С / Вт)
Брус 100 0,71
Брус 150 1,07
Кладка из красного кирпича
(плотность 1800 кг/м³)
380
(полтора кирпича)
0,53
Кладка из белого силикатного кирпича 380
(полтора кирпича)
0,44
Кладка из керамического пустотелого кирпича (плотность 1400 кг/м³) 380
(полтора кирпича)
0,76
Кладка из керамического пустотелого кирпича (плотность 1000 кг/м³) 380
(полтора кирпича)
1,06
Кладка из красного кирпича
(плотность 1800 кг/м³)
510
(два кирпича)
0,72
Кладка из белого силикатного кирпича 510
(два кирпича)
0,6
Кладка из керамического пустотелого кирпича (плотность 1400 кг/м³) 510
(два кирпича)
1,04
Кладка из керамического пустотелого кирпича (плотность 1000 кг/м³) 510
(два кирпича)
1,46
Кладка на клей из газо- пенобетонных блоков (плотность 400 кг/м³) 200 1,11
Кладка на клей из газо- пенобетонных блоков (плотность 600 кг/м³) 200 0,69
Кладка на клей керамзитобетонных блоков на керамзитовом песке и керамзитобетоне (плотность 800 кг/м³) 200 0,65
Теплоизоляционные материалы
Плиты из каменной ваты ROCKWOOL ФАСАД БАТТС 50 1,25
Ветрозащитные плиты Изоплат 25 0,45
Теплозащитные плиты Изоплат 12 0,27

Снова обратимся к СНиПам: теплосопротивление наружной стены, например, в Московской области должно быть не меньше 3 . Помните цифры, которые мы получили? В Российской Федерации нет районов, для которых эта величина составляла хотя бы 1,5 (не говоря уже о значениях еще ниже). Для сравнения приведем такие данные: в Германии эта норма определена не менее 3,4 , в Финляндии — не менее 5 (это, разумеется, уже не по нашим СНиПам, а по их регламентирующим документам).

Эти требования — для домов постоянного проживания. Если дом (как написано в СНиПах) предназначен для сезонного проживания, либо отапливается менее 5 дней в неделю, эти требования на него не распространяются.
Итак мы можем сделать вывод, что в домах со стенами в 1,5 кирпича, либо из бруса в 15 см проживать постоянно… нежелательно. Но ведь живем же! Да, только цена отопления 1 м³ из года в год становится все выше. Со временем все домовладельцы перейдут к эффективному утеплению домов — экономические соображения заставят заранее рассчитать теплопроводность стены и выбрать наилучшее техническое решение.

Расчет толщины для наружных стен жилого дома

Часть 1. Сопротивление теплопередаче – первичный критерий определения толщины стены

Чтобы определится с толщиной стены, которая необходима для соответствия нормам энергоэффективности, рассчитывают сопротивление теплопередаче проектируемой конструкции, согласно раздела 9 «Методика проектирования тепловой защиты зданий» СП 23-101-2004.

Сопротивление теплопередаче – это свойство материала, которое показывает, насколько способен удерживать тепло данный материал. Это удельная величина, которая показывает насколько медленно теряется тепло в ваттах при прохождении теплового потока через единичный объем при перепаде температур на стенках в 1°С. Чем выше значение данного коэффициента – тем «теплее» материал.

Все стены (несветопрозрачные ограждающие конструкции) считаются на термоспротивление по формуле:

R=δ/λ (м 2 ·°С/Вт), где:

δ – толщина материала, м;

λ — удельная теплопроводность, Вт/(м ·°С) (можно взять из паспортных данных материала либо из таблиц).

Полученную величину Rобщ сравнивают с табличным значением в СП 23-101-2004.

Чтобы ориентироваться на нормативный документ необходимо выполнить расчет количества тепла, необходимого для обогрева здания. Он выполняется по СП 23-101-2004, получаемая величина «градусо·сутки». Правила рекомендуют следующие соотношения.

Таблица 1. Уровни теплозащиты рекомендуемых ограждающих конструкций наружных стен

Сопротивление теплопередаче (м 2 ·°С/Вт) / область применения (°С·сут)

Двухслойные с наружной теплоизоляцией

Трехслойные с изоляцией в середине

С невентили- руемой атмосферной прослойкой

С вентилируемой атмосферной прослойкой

Керамзитобетон (гибкие связи, шпонки)

Блоки из ячеистого бетона с кирпичной облицовкой

Примечание. В числителе (перед чертой) – ориентировочные значения приведенного сопротивления теплопередаче наружной стены, в знаменателе (за чертой) — предельные значения градусо-суток отопительного периода, при которых может быть применена данная конструкция стены.

Полученные результаты необходимо сверить с нормами п. 5. СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».

Также следует учитывать климатические условия зоны, где возводится здание: для разных регионов разные требования из-за разных температурных и влажностных режимов. Т.е. толщина стены из газоблока не должна быть одинаковой для приморского района, средней полосы России и крайнего севера. В первом случае необходимо будет скорректировать теплопроводность с учетом влажности (в большую сторону: повышенная влажность снижает термосопротивление), во втором – можно оставить «как есть», в третьем – обязательно учитывать, что теплопроводность материала вырастет из-за большего перепада температур.

Часть 2. Коэффициент теплопроводности материалов стен

Коэффициент теплопроводности материалов стен – эта величина, которая показывает удельную теплопроводность материала стены, т.е. сколько теряется тепла при прохождении теплового потока через условный единичный объем с разницей температур на его противоположных поверхностях в 1°С. Чем ниже значение коэффициента теплопроводности стен – тем здание получится теплее, чем выше значение – тем больше придется заложить мощности в систему отопления.

По сути, это величина обратная термическому сопротивлению, рассмотренному в части 1 настоящей статьи. Но это касается только удельных величин для идеальных условий. На реальный коэффициент теплопроводности для конкретного материала влияет ряд условий: перепад температур на стенках материала, внутренняя неоднородная структура, уровень влажности (который увеличивает уровень плотности материала, и, соответственно, повышает его теплопроводность) и многие другие факторы. Как правило, табличную теплопроводность необходимо уменьшать минимум на 24% для получения оптимальной конструкции для умеренных климатических зон.

Часть 3. Минимально допустимое значение сопротивления стен для различных климатических зон.

Минимально допустимое термосопротивление рассчитывается для анализа теплотехнических свойств проектируемой стены для различных климатических зон. Это нормируемая (базовая) величина, которая показывает, каким должно быть термосопротивление стены в зависимости от региона. Сначала вы выбираете материал для конструкции, просчитываете термосопротивление своей стены (часть 1), а потом сравниваете с табличными данными, содержащимися в СНиП 23-02-2003. В случае, если полученное значение окажется меньше установленного правилами, то необходимо либо увеличить толщину стены, либо утеплить стену теплоизоляционным слоем (например, минеральной ватой).

Согласно п. 9.1.2 СП 23-101-2004, минимально допустимое сопротивление теплопередаче Rо (м 2 ·°С/Вт) ограждающей конструкции рассчитывается как

R1=1/αвн, где αвн – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м 2 × °С), принимаемый по таблице 7 СНиП 23-02-2003;

R2 = 1/αвнеш, где αвнеш — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода, Вт/(м 2 × °С), принимаемый по таблице 8 СП 23-101-2004;

R3 – общее термосопротивление, расчет которого описан в части 1 настоящей статьи.

При наличии в ограждающей конструкции прослойки, вентилируемой наружным воздухом, слои конструкции, расположенные между воздушной прослойкой и наружной поверхностью, в этом расчете не учитываются. А на поверхности конструкции, обращенной в сторону вентилируемой воздухом снаружи прослойки, следует принимать коэффициент теплоотдачи αвнеш равным 10,8 Вт/(м 2 ·°С).

Таблица 2. Нормируемые значения термосопротивления для стен по СНиП 23-02-2003.

Жилые здания для различных регионов РФ

Градусо-сутки отопительного периода, D, °С·сут

Нормируемые значения сопротивления теплопередаче , R, м 2 ·°С/Вт, ограждающих конструкций для стен

Астраханская обл., Ставропольский край, Краснодарский край

Белгородская обл., Волгоградская обл.

Алтай, Красноярский край, Москва, Санкт Петербург, Владимирская обл.

Нормируемое сопротивление теплопередаче по СНиП – таблица

Чтобы построить теплый дом – требуется утеплитель. Против этого уже никто не возражает. В современных условиях построить дом, отвечающий требованиям СНиП, без применения утеплителя невозможно.

То есть, деревянный или кирпичный дом, конечно, построить возможно. И строят все также. Однако чтобы соответствовать требованиям Строительных Норм и Правил, его коэффициент сопротивления теплопередаче стен R должен быть не менее 3,2. А это 150 см обычной кирпичной стены.

Для чего, спрашивается, строить «крепостную стену» в полтора метра, когда можно для получения такого же показателя R=3,2 использовать всего 15 см высокоэффективного утеплителя – базальтовой ваты или пенопласта?

А если вы проживаете не в Подмосковье, а в Новосибирской области или в ХМАО? Тогда для вас коэффициент сопротивления теплопередаче для стен будет другим. Каким? Смотрите таблицу.

Таблица 4. Нормируемое сопротивление теплопередаче СНиП 23-02-2003 (текст документа):

Внимательно смотрим и комментируем. Если что-то непонятно, задаем вопросы через ФОРМУ СВЯЗИ или пишем в адрес редактора сайта – ответ будет у вас на электронной почте или в разделе НОВОСТИ.

Итак, в данной таблице нас интересует два вида помещений – жилые и бытовые. Жилые помещения, это, понятно, в жилом доме, который должен соответствовать требованиям СНиП. А бытовые помещения — это утепленные и отапливаемые баня, котельная и гараж. Сараи, кладовые и прочие хозяйственные постройки утеплению не подлежат, а значит, и показателей по теплосопротивлению стен и перекрытий для них нет.

Все требования, регламентирующие приведенной сопротивление теплопередаче по СНиП, разделяются по регионам. Регионы отличаются друг от друга продолжительностью отопительного сезона в холодное время года и предельными отрицательными температурами.

Таблицу, в которой указаны градусо-сутки отопительного сезона для всех основных городов России, можно увидеть в конце материала (Приложение 1).

Для примера, Московская область относится к региону с показателем D = 4000 градусо-суток отопительного периода. Для этого региона установлены следующие показатели СНиП сопротивления теплопередаче (R):

  • Стены = 2,8
  • Перекрытия (пол 1 этажа, чердак или потолок мансарды) = 3,7
  • Окна и двери = 0,35

Чтобы сделать расчет толщины утеплителя, используем формулу расчета и таблицу для основных утеплителей, применяемых в строительстве. Все эти материалы есть на нашем сайте – доступны при переходе по ссылкам.

С расчетами по стоимости утепления все предельно просто. Берем сопротивление стены теплопередаче и подбираем такой утеплитель, который при своей минимальной толщине будет устраивать нас по бюджету и вписываться в требования СНиП 23-02-2003.

Смотрим теперь градусо-сутки отопительного сезона для своего города, в котором вы проживаете. Если вы живете не в городе, а рядом, то можете использовать значения на 2-3 градуса выше, так как фактическая зимняя температура в крупных городах на 2-3 градуса выше, чем в области. Этому способствуют большие теплопотери на теплотрассах и выброс тепла в атмосферу тепловыми электростанциями.

Таблица 4.1. Градусо-сутки отопительного сезона для основных городов РФ (Приложение 1):

Чтобы использовать данную таблицу в расчетах, где фигурирует нормируемое сопротивление теплопередаче, можно взять средние значения внутренней температуры помещений в +22С.

Но тут уж, как говорится, на вкус и цвет – кто-то любит, чтобы было тепло и ставит регулятор по воздуху своего газового котла на +24С. А кто-то привык жить в более прохладном доме и держит температуру помещений на уровне в +19С. Как видите, чем прохладнее постоянная температура в помещении, тем меньше у вас уходит газа или дров на отопление своего дома.

Кстати, доктора нам говорят, что жить в доме при температуре +19С гораздо полезнее, чем при +24С.

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.

Расчет толщины для наружных стен жилого дома

Часть 1. Сопротивление теплопередаче – первичный критерий определения толщины стены

Чтобы определится с толщиной стены, которая необходима для соответствия нормам энергоэффективности, рассчитывают сопротивление теплопередаче проектируемой конструкции, согласно раздела 9 «Методика проектирования тепловой защиты зданий» СП 23-101-2004.

Сопротивление теплопередаче – это свойство материала, которое показывает, насколько способен удерживать тепло данный материал. Это удельная величина, которая показывает насколько медленно теряется тепло в ваттах при прохождении теплового потока через единичный объем при перепаде температур на стенках в 1°С. Чем выше значение данного коэффициента – тем «теплее» материал.

Все стены (несветопрозрачные ограждающие конструкции) считаются на термоспротивление по формуле:

R=δ/λ (м 2 ·°С/Вт), где:

δ – толщина материала, м;

λ — удельная теплопроводность, Вт/(м ·°С) (можно взять из паспортных данных материала либо из таблиц).

Полученную величину Rобщ сравнивают с табличным значением в СП 23-101-2004.

Чтобы ориентироваться на нормативный документ необходимо выполнить расчет количества тепла, необходимого для обогрева здания. Он выполняется по СП 23-101-2004, получаемая величина «градусо·сутки». Правила рекомендуют следующие соотношения.

Таблица 1. Уровни теплозащиты рекомендуемых ограждающих конструкций наружных стен

Сопротивление теплопередаче (м 2 ·°С/Вт) / область применения (°С·сут)

Двухслойные с наружной теплоизоляцией

Трехслойные с изоляцией в середине

С невентили- руемой атмосферной прослойкой

С вентилируемой атмосферной прослойкой

Керамзитобетон (гибкие связи, шпонки)

Блоки из ячеистого бетона с кирпичной облицовкой

Примечание. В числителе (перед чертой) – ориентировочные значения приведенного сопротивления теплопередаче наружной стены, в знаменателе (за чертой) — предельные значения градусо-суток отопительного периода, при которых может быть применена данная конструкция стены.

Полученные результаты необходимо сверить с нормами п. 5. СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».

Также следует учитывать климатические условия зоны, где возводится здание: для разных регионов разные требования из-за разных температурных и влажностных режимов. Т.е. толщина стены из газоблока не должна быть одинаковой для приморского района, средней полосы России и крайнего севера. В первом случае необходимо будет скорректировать теплопроводность с учетом влажности (в большую сторону: повышенная влажность снижает термосопротивление), во втором – можно оставить «как есть», в третьем – обязательно учитывать, что теплопроводность материала вырастет из-за большего перепада температур.

Часть 2. Коэффициент теплопроводности материалов стен

Коэффициент теплопроводности материалов стен – эта величина, которая показывает удельную теплопроводность материала стены, т.е. сколько теряется тепла при прохождении теплового потока через условный единичный объем с разницей температур на его противоположных поверхностях в 1°С. Чем ниже значение коэффициента теплопроводности стен – тем здание получится теплее, чем выше значение – тем больше придется заложить мощности в систему отопления.

По сути, это величина обратная термическому сопротивлению, рассмотренному в части 1 настоящей статьи. Но это касается только удельных величин для идеальных условий. На реальный коэффициент теплопроводности для конкретного материала влияет ряд условий: перепад температур на стенках материала, внутренняя неоднородная структура, уровень влажности (который увеличивает уровень плотности материала, и, соответственно, повышает его теплопроводность) и многие другие факторы. Как правило, табличную теплопроводность необходимо уменьшать минимум на 24% для получения оптимальной конструкции для умеренных климатических зон.

Часть 3. Минимально допустимое значение сопротивления стен для различных климатических зон.

Минимально допустимое термосопротивление рассчитывается для анализа теплотехнических свойств проектируемой стены для различных климатических зон. Это нормируемая (базовая) величина, которая показывает, каким должно быть термосопротивление стены в зависимости от региона. Сначала вы выбираете материал для конструкции, просчитываете термосопротивление своей стены (часть 1), а потом сравниваете с табличными данными, содержащимися в СНиП 23-02-2003. В случае, если полученное значение окажется меньше установленного правилами, то необходимо либо увеличить толщину стены, либо утеплить стену теплоизоляционным слоем (например, минеральной ватой).

Согласно п. 9.1.2 СП 23-101-2004, минимально допустимое сопротивление теплопередаче Rо (м 2 ·°С/Вт) ограждающей конструкции рассчитывается как

R1=1/αвн, где αвн – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м 2 × °С), принимаемый по таблице 7 СНиП 23-02-2003;

R2 = 1/αвнеш, где αвнеш — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода, Вт/(м 2 × °С), принимаемый по таблице 8 СП 23-101-2004;

R3 – общее термосопротивление, расчет которого описан в части 1 настоящей статьи.

При наличии в ограждающей конструкции прослойки, вентилируемой наружным воздухом, слои конструкции, расположенные между воздушной прослойкой и наружной поверхностью, в этом расчете не учитываются. А на поверхности конструкции, обращенной в сторону вентилируемой воздухом снаружи прослойки, следует принимать коэффициент теплоотдачи αвнеш равным 10,8 Вт/(м 2 ·°С).

Таблица 2. Нормируемые значения термосопротивления для стен по СНиП 23-02-2003.

Жилые здания для различных регионов РФ

Градусо-сутки отопительного периода, D, °С·сут

Нормируемые значения сопротивления теплопередаче , R, м 2 ·°С/Вт, ограждающих конструкций для стен

Астраханская обл., Ставропольский край, Краснодарский край

Белгородская обл., Волгоградская обл.

Алтай, Красноярский край, Москва, Санкт Петербург, Владимирская обл.

iv-proect.ru

Нормируемое сопротивление теплопередаче СНиП - таблица

Чтобы построить теплый дом – требуется утеплитель. Против этого уже никто не возражает. В современных условиях построить дом, отвечающий требованиям СНиП, без применения утеплителя невозможно.

То есть, деревянный или кирпичный дом, конечно, построить возможно. И строят все также. Однако чтобы соответствовать требованиям Строительных Норм и Правил, его коэффициент сопротивления теплопередаче стен R должен быть не менее 3,2. А это 150 см обычной кирпичной стены.

Для чего, спрашивается, строить «крепостную стену» в полтора метра, когда можно для получения такого же показателя R=3,2 использовать всего 15 см высокоэффективного утеплителя – базальтовой ваты или пенопласта?

А если вы проживаете не в Подмосковье, а в Новосибирской области или в ХМАО? Тогда для вас коэффициент сопротивления теплопередаче для стен будет другим. Каким? Смотрите таблицу.

Таблица 4. Нормируемое сопротивление теплопередаче СНиП 23-02-2003 (текст документа):

Внимательно смотрим и комментируем. Если что-то непонятно, задаем вопросы через ФОРМУ СВЯЗИ или пишем в адрес редактора сайта – ответ будет у вас на электронной почте или в разделе НОВОСТИ.

Итак, в данной таблице нас интересует два вида помещений – жилые и бытовые. Жилые помещения, это, понятно, в жилом доме, который должен соответствовать требованиям СНиП. А бытовые помещения — это утепленные и отапливаемые баня, котельная и гараж. Сараи, кладовые и прочие хозяйственные постройки утеплению не подлежат, а значит, и показателей по теплосопротивлению стен и перекрытий для них нет.

Все требования, регламентирующие приведенной сопротивление теплопередаче по СНиП, разделяются по регионам. Регионы отличаются друг от друга продолжительностью отопительного сезона в холодное время года и предельными отрицательными температурами.

Таблицу, в которой указаны градусо-сутки отопительного сезона для всех основных городов России, можно увидеть в конце материала (Приложение 1).

Для примера, Московская область относится к региону с показателем D = 4000 градусо-суток отопительного периода. Для этого региона установлены следующие показатели СНиП сопротивления теплопередаче (R):

  • Стены = 2,8
  • Перекрытия (пол 1 этажа, чердак или потолок мансарды) = 3,7
  • Окна и двери = 0,35

Чтобы сделать расчет толщины утеплителя, используем формулу расчета и таблицу для основных утеплителей, применяемых в строительстве. Все эти материалы есть на нашем сайте – доступны при переходе по ссылкам.

С расчетами по стоимости утепления все предельно просто. Берем сопротивление стены теплопередаче и подбираем такой утеплитель, который при своей минимальной толщине будет устраивать нас по бюджету и вписываться в требования СНиП 23-02-2003.

Смотрим теперь градусо-сутки отопительного сезона для своего города, в котором вы проживаете. Если вы живете не в городе, а рядом, то можете использовать значения на 2-3 градуса выше, так как фактическая зимняя температура в крупных городах на 2-3 градуса выше, чем в области. Этому способствуют большие теплопотери на теплотрассах и выброс тепла в атмосферу тепловыми электростанциями.

Таблица 4.1. Градусо-сутки отопительного сезона для основных городов РФ (Приложение 1):

Чтобы использовать данную таблицу в расчетах, где фигурирует нормируемое сопротивление теплопередаче, можно взять средние значения внутренней температуры помещений в +22С.

Но тут уж, как говорится, на вкус и цвет – кто-то любит, чтобы было тепло и ставит регулятор по воздуху своего газового котла на +24С. А кто-то привык жить в более прохладном доме и держит температуру помещений на уровне в +19С. Как видите, чем прохладнее постоянная температура в помещении, тем меньше у вас уходит газа или дров на отопление своего дома.

Кстати, доктора нам говорят, что жить в доме при температуре +19С гораздо полезнее, чем при +24С.

dom-data.ru

Какой должна быть толщина стен

Одним из важнейших этапов проектирования дома является расчет толщины стен. Очевидно, что это показатель напрямую зависит от используемого материала. В данной статье будут приведены примерные расчеты для распространенных строительных материалов и Московской области и описание параметров расчета. Для того чтобы эти расчеты были полезны с практической точки зрения, мы сделаем их для конкретного региона — посчитаем, какой должна быть толщина стен в Москве и Московской области (актуально для большинства областей средней полосы России).

Основной характеристикой, влияющей на выбор толщины стен, является термическое сопротивление (Rreq). Данный параметр зависит от толщины слоя материала, его коэффициента теплопроводности и коэффициентов теплообмена у внутренней и внешней поверхностей стены. Московский климат принято считать умеренно влажным и термическое сопротивление стен согласно задокументированным нормам СНиП должно составлять Rreq= 3,13. Стоит сразу отметить, что реальная толщина зачастую оказывается меньшей, чем требуется, что объясняется пренебрежением к расходованию топлива для отопления в советское время. С другой стороны, толщина стены может оказаться больше расчетной, так как расчеты выполнялись в лабораторных условиях при малой влажности. Повышенная влажность и паропроницаемость требует большей толщины несущих стен.

Как рассчитать толщину стены с учетом теплопроводности и паропроницаемости? Видео

Общая формула расчета термического сопротивления:

Rreq=++, где h – требуемая толщина стены,  — коэффициент теплопроводности материала. Выразив h из данной формулы и зная коэффициенты теплообмена, можно рассчитать необходимую толщину стен для разных материалов.

  1. Вата минеральная (=0,05 Вт/м*К). h≈16 см.
  2. Сосна или ель () h = 45 см. Таким образом, нормальная толщина стен из бруса или бревна в России должна составлять около полуметра.
  3. Дуб () h = 54 см.
  4. Пенобетон марки D400 () h = 45 см. Как показывает практика, этот материал используется в последнее время все чаще, поэтому подчеркиваем еще раз: оптимальная толщина стен из газобетона или пеноблоков хорошего качества — около полуметра (а не 30 или 40 см). Примерно такой же должна быть толщина газосиликатной стены.
  5. Кирпич сплошной (безщелевой) () h = 208 см. Да, тут нет никакой опечатки. Для соблюдения норм теплоизоляции толщина стен из кирпича безщелевого действительно должна составлять более 2 метров.

Нетрудно заметить, что 2-метровая толщина кирпичных стен в России – огромная редкость. Даже с учетом того, что в расчетах не учитывается дополнительное утепление, реальная толщина стен дома из кирпича всегда оказывается в несколько раз меньше. Это объясняется тем, что нехватку материала принято компенсировать отоплением дома. Для того чтобы не переплачивать за энергоносители, мы рекомендуем все же наверняка выяснить, какая толщина стен из кирпича будет оптимальной в Вашем конкретной случае и, возможно, выбрать другой вариант. Например, керамические поризованные блоки.

Если термическое сопротивление стен в Вашем доме отличается от 3,13  (для Москвы и области), то вы обязаны удовлетворить требования СНиП по тепловой защите зданий: вывести санитарно-гигиенический показатель на требуемый уровень и не превышать норм расходования теплоэнергии на отопление одного квадратного метра жилой площади здания. Проще говоря, легче с самого начала разобраться, какой должна быть толщина стен дома или коттеджа. Надеемся, наша статья Вам в этом помогла.

Планируете строительство дома? В нашем каталоге — готовые проекты домов и коттеджей, разработанных с учетом российского климата. Посмотрите все варианты и получите консультацию профессионалов!

teplodoma.ru

Расчет толщины стены по теплопроводности из разных материалов

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

Толщина стен в южных и северных широтах должна отличаться

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 во многом зависит от материала стен

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

Сопротивление передаче тепла должно быть больше минимума, указанного в нормативах

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.

Формула расчета:

R=δ/ λ (м2·°С/Вт), где:

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 теплопроводностиРегион
12 м2•°С/ВтКрым
22,1 м2•°С/ВтСочи
32,75 м2•°С/ВтРостов—на—Дону
43,14 м2•°С/ВтМосква
53,18 м2•°С/ВтСанкт—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:

МатериалВеличина теплопроводностиПлотность
Бетонные1,28—1,512300—2400
Древесина дуба0,23—0,1700
Хвойная древесина0,10—0,18500
Железобетонные плиты1,692500
Кирпич с пустотами керамический0,41—0,351200—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

При расчете многослойной конструкции суммируйте показатели теплосопротивляемости всех материалов

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.

moyastena.ru

Норматив толщины стен дома. Расчет толщины стен

Стены должны быть теплыми! Что такое теплые? Это по теплопроводности опережающие СНиП! Для начала нужно разобраться какими они должны быть в соответствии со СНиПом. Это не так сложно, как кажется на первый взгляд.

Первым делом возникает вопрос: "а сколько дней в году длиться отопительный сезон?", может нам вообще ничего отапливать не надо и живем мы в Индии... Однако суровые реальности подсказывают, что из 365 дней 202 температура воздуха ≤ 8 °C. Но это в моей Липецкой области, а в вашей наверняка другие цифры. Какие? На этот вопрос вам ответит СНиП 23-01-99 . В нем ищем таблицу №1 в ней ищем 11 столбик и свой населенный пункт. Цифра на пересечении и есть количество дней где температура ниже 8 градусов.

Зачем все это было нужно? Для того чтобы открыть СНиП 23-02-2003 , найти в нем формулу, и определить градусо-сутки отопительного периода. Величина показывает температурную разницу наружного и внутреннего воздуха, то есть "на сколько нагревать". Умноженную на количество этих суток, то есть "сколько суток нагревать"


Ну узнали... Толк-то от этого какой? А такой! На Данном этапе мы получаем какую-то цифру, в моем случае получилась 5050. По этой цифре, того же самого СНиПа в таблице 4 ищем чему равно нормируемое значение сопротивление теплопередаче стен (3-й столбик) . Получается что-то между 2,8-3,5 путем интерполяции находим точное значение (если надо и интересно) или берем максимальное. У меня получилось 3,2°С/Вт.


Теперь, чтобы посчитать толщину стены, нам необходимо воспользоваться формулой R = s / λ (м2 °С/Вт). Где R - сопротивление теплопередаче, s - толщина стены (м), а λ - теплопроводность. Теперь представим, что мы решили построить свою стену из газосиликатных блоков, полностью. В моем случае это блоки Липецкого силикатного завода. Нужно узнать коэффициент теплопроводности. Для этого идем на сайт производителя вашего материала, находим свой материал и смотрим описания характеристик. В моем случае это блоки из ячеистого бетона и коэффициент теплопроводности равен 0,10-0,14. Возьмем 0,14 (влажность и все такое). По вышеуказанной формуле нам нужно найти S. S = R * λ, то есть S = 3,2 * 0,14 = 0,45 м.

Хорошая получилась стена. И дорогая. Наверное есть способ сэкономить... Что если мы возьмем блок толщиной 20 см и сделаем из него стену. Получим сопротивление теплопередачи у такой стены равное 1,43 (м2 °С/Вт), а в нашем регионе 3,2 (м2 °С/Вт). Маловато будет! А что если мы сделаем многослойную стену и снаружи стены используем пенопласт, а лучше минеральную вату, потому как они с примерно одинаковыми коэффициентами теплопроводности, но минвата экологически чище и не горит к томуже. Да и мышки ее как-то не жалуют. Нам осталось добрать теплопередачи... 3,2 - 1,43 = 1,77 (м2 °С/Вт). Теперь тут опять все просто. Так как стена у меня трехслойная и снаружи еще обложена кирпичом, то нужно подобрать утеплитель который лучше всего подходит для этого дела. Я выбрал ROCKWOOL КАВИТИ БАТТС максимально обозначенная теплопроводность у него λ = 0,041 Вт/(м·К) по ней и посчитал, S = 1.77 * 0.041 = 0.072. У меня получилась стена из газосиликатного блока 20 см и 7 см каменной ваты. Согласитесь лучше чем 45 см газосиликата? А может плюнуть на все и сделать каркасник с утеплителем? Можно))) в Канаде и многих европейских странах все так и делают. Но мы то русские! Поэтому обложим все это хозяйство облицовочным кирпичом, и будет у нас красиво и практично! Почему мы в расчет не принимали облицовочный кирпич? Просто он не несет никаких энергосберегающих функций. Более того в нем необходимо сделать вентиляционные зазоры. Но это уже другая история.

В конечном итоге, решив, что требования СНиПов постоянно повышаются, я сделал утеплитель толщиной 10 см. Тем более, что стоило это не на много дороже.

Сопротивление теплопередаче стен

Насколько хорошо наружные стены «хранят» тепло внутри дома показывает значение сопротивления теплопередаче. Рекомендуемое значение сопротивления теплопередаче внешней стены дома определяется в СНиП 23-02-2003 и зависит от размера градусо-суток отопительного периода данного района, т.е. зависит от региона, в котором строится дом.

В этом СНИП приведена Таблица 4 с округлёнными значениями градусо-суток отопительного периода и соответстующим значением сопротивления теплопередаче R req . Если число градусосуток некруглое, то согласно СНИП R req вычисляется по формуле:

R req = a*D d + b

Значения коэффициентов a и b приведены там же в СНиП 23-02-2003. D d — это градусо-сутки отопительного периода, значение этого параметра вычисляется по формуле:

D d = (t int - t ht)*z ht

Здесь t int — это температура внутри дома; t ht — средняя температура снаружи за весь отопительный период; z ht — количество суток отопительного периода.

Приведу примерные минимальные значения сопротивления теплопередаче наружных стен для жилых зданий некоторых регионов России по этому СНиП. Напоминаю, что в ИЖС соблюдать этот строгий СНИП необязательно.

Город Необходимое сопротивление теплопередаче по новому СНИП, м 2 ·°C/Вт
Москва 3,28
Краснодар 2,44
Сочи 1,79
Ростов-на-Дону 2,75
Санкт-Петербург 3,23
Красноярск 4,84
Воронеж 3,12
Якутск 5,28
Иркутск 4,05
Волгоград 2,91
Астрахань 2,76
Екатеринбург 3,65
Нижний Новгород 3,36
Владивосток 3,25
Магадан 4,33
Челябинск 3,64
Тверь 3,31
Новосибирск 3,93
Самара 3,33
Пермь 3,64
Уфа 3,48
Казань 3,45
Омск 3,82

Как вычислить сопротивление теплопередаче внешней стены дома R 0

Чтобы определить сопротивление теплопередаче стены, нужно разделить толщину материала (м) на коэффициент теплопроводности материала (Вт/(м·°C)). Если стена многослойная, то полученные значения всех материалов нужно сложить, чтобы получить общее значение сопротивления теплопередаче всей стены.

Допустим, у нас стена построена из крупноформатных керамических блоков (коэффициент теплопроводности 0,14 Вт/(м·°C)) толщиной 50 см, внутри гипсовая штукатурка 4 см (коэффициент теплопроводности 0,31 Вт/(м·°C)), снаружи цементно-песчаная штукатурка 5 см (коэффициент теплопроводности 1,1 Вт/(м·°C)). Считаем:

R 0 = 0,5 / 0,14 + 0,04 / 0,31 + 0,05 / 1,1 = 3,57 + 0,13 + 0,04 = 3,74 м 2 ·°C/Вт

Что будет, если сопротивление теплопередаче вашей стены в частном доме немного не соответствует требуемому значению по СНиП 23-02-2003? Ничего не случится, дом ваш не развалится, вы не замёрзнете. Это лишь означает, что вы больше будете платить за отопление. А вот насколько больше — зависит от типа топлива для котла и цены на него.

Приведенное сопротивление теплопередаче

В статьях и СНиПах может встретиться выражение приведенное сопротивление теплопередаче стены . Что в данном случае означает слово «привед

stroyew.ru

Толщина утепления из каменной ваты по нормам в городах России

После публикации статьи об утеплении деревянного дома в комментариях разгорелся небольшой спор об излишнем утеплении кровли и пола минеральной ватой. В частности написали, что в Красноярске никто больше 150 мм минваты в пол и кровлю не кладет. Я решил сверить данные, и вот что получилось.

В России существует свод правил по тепловой защите зданий СП 50.13330.2012, который регламентирует в том числе, каким сопротивлением теплопередаче должны обладать ограждающие конструкции дома: стены, кровля, пол, окна и так далее.

Немного теории простым языком

Сопротивление теплопередаче говорит само за себя – это то, как материал противостоит переходу тепла из дома в более холодную сторону – то есть на улицу. Для более холодных регионов требуемое сопротивление теплопередаче выше, чем для более теплых.

Сопротивление теплопередачи зависит от толщины материала – чем толще слой, тем сопротивление выше, и от коэффициента теплопроводности материала.

Коэффициент теплопроводности показывает способность материала переносить тепло от своей более нагретой части к менее нагретой. Чем ниже этот коэффициент, тем с точки зрения теплопотерь лучше. Вспомните, если лечь на бетон, сразу становится холодно, а на деревянном полу теплее. Все потому, что теплопроводность у дерева ниже чем у бетона.

В интернете я нашел показатели требуемого сопротивления теплопередаче для стен, кровли и пола в разных городах России. На основе этих данных составил таблицу, какой слой утепления из минеральной каменной ваты нужен, чтобы этот слой соответствовал нормам по тепловой защите здания.

Важно! Приведенные расчеты упрощены и носят исключительно информационный характер. Они призваны обратить внимание на проблему утепления жилого дома. Чтобы получить точные данные для конкретно вашего дома, необходимо обращаться к специализированным компаниям, которые занимаются теплотехническим расчетом профессионально!

Из того же свода правил я взял коэффициент теплопроводности каменной ваты при влажности 2%. Он равен 0,045 Вт/(м°C). При влажности 5% коэффициент теплопроводности уже становится больше от минимума 0,044 Вт/(м°C) до 0,048 Вт/(м°C) в зависимости от плотности. Коэффициент теплопроводности 0,045 Вт/(м°C) согласно СП также соответствует минвате с плотностью 25-50 кг/м3 при влажности 5% (режим эксплуатации Б согласно тому же СП). После нехитрых расчетов я получил следующую картину:

Город РФ Толщина в сантиметрах слоя минераловатной плиты из каменного волокна с коэффициентом теплопроводности 0,045 Вт/(м°C)
Стена Пол над холодным подпольем Кровля
Якутск 22,68 29,61 33,3
Салехард 20,745 27,135 30,51
Тюмень 18,81 24,615 27,72
Магадан 18,585 24,345 27,45
Чита 18,27 23,94 27
Пенза 17,46 18,81 21,195
Иркутск 17,055 22,41 25,29
Томск 16,875 22,14 24,975
Благовещенск 16,785 22,05 24,93
Новосибирск 16,695 21,915 24,75
Кемерово 16,605 21,78 24,615
Омск 16,425 21,6 24,39
Мурманск 16,335 21,465 24,255
Красноярск 16,29 21,375 24,165
Архангельск 16,02 21,06 23,805
Хабаровск 16,02 21,06 23,805
Барнаул 15,93 20,925 23,67
Екатеринбург 15,705 20,655 23,355
Курган 15,705 20,655 23,355
Пермь 15,66 20,565 23,265
Челябинск 15,39 20,25 22,905
Ижевск 15,255 20,07 22,77
Вологда 15,075 19,845 22,41
Казань 14,985 19,71 22,32
Уфа 14,985 19,71 22,32
Чебоксары 14,805 19,485 22,05
Нижний Новгород 14,76 19,395 21,96
Ульяновск 14,76 19,44 22,005
Кострома 14,67 19,305 21,825
Оренбург 14,67 19,305 21,87
Ярославль 14,67 19,035 21,825
Иваново 14,535 19,17 21,69
Новгород 14,355 18,9 21,42
Самара 14,355 18,9 21,42
Саранск 14,355 18,9 21,42
Владимир 14,175 18,675 21,15
Тверь 14,175 18,72 21,195
Москва 14,085 18,54 21,015
Рязань 13,995 18,45 20,88
Смоленск 13,905 18,315 20,745
Калуга 13,86 18,27 20,7
Санкт-Петербург 13,86 18,27 20,7
Саратов 13,815 18,18 20,61
Тамбов 13,815 18,225 20,565
Тула 13,815 18,18 20,61
Липецк 13,725 18,135 20,52
Владивосток 13,68 18,045 20,43
Орел 13,635 17,955 20,655
Брянск 13,5 17,82 18,855
Псков 13,5 17,82 20,205
Воронеж 13,41 17,73 20,07
Курск 13,275 17,55 19,89
Белгород 12,87 17,01 19,305
Волгоград 12,555 16,56 18,81
Калининград 12,06 15,93 18,09
Астрахань 11,88 15,705 17,865
Ростов-на-Дону 11,835 15,705 17,82
Владикавказ 11,655 15,435 17,595
Нальчик 11,43 15,165 17,235
Ставрополь 11,34 15,03 17,1
Грозный 11,115 14,76 16,785
Краснодар 10,53 13,995 15,93

Прошу дать комментарии, если считаете, что мои расчеты некорректные или нуждаются в доработке.

Для минваты меньшей плотности (40-60 кг на м3) согласно своду правил коэффициент теплопроводности при влажности 2% равен 0,041 Вт/(м°C). Расчет для такой плотности представлен ниже.

Город РФ Толщина в сантиметрах слоя минераловатной плиты из каменного волокна с коэффициентом теплопроводности 0,041 Вт/(м°C)
Стена Пол над холодным подпольем Кровля
Якутск 20,664 26,978 30,34
Салехард 18,901 24,723 27,798
Тюмень 17,138 22,427 25,256
Магадан 16,933 22,181 25,01
Чита 16,646 21,812 24,6
Пенза 15,908 17,138 19,311
Иркутск 15,539 20,418 23,042
Томск 15,375 20,172 22,755
Благовещенск 15,293 20,09 22,714
Новосибирск 15,211 19,967 22,55
Кемерово 15,129 19,844 22,427
Омск 14,965 19,68 22,222
Мурманск 14,883 19,557 22,099
Красноярск 14,842 19,475 22,017
Архангельск 14,596 19,188 21,689
Хабаровск 14,596 19,188 21,689
Барнаул 14,514 19,065 21,566
Екатеринбург 14,309 18,819 21,279
Курган 14,309 18,819 21,279
Пермь 14,268 18,737 21,197
Челябинск 14,022 18,45 20,869
Ижевск 13,899 18,286 20,746
Вологда 13,735 18,081 20,418
Казань 13,653 17,958 20,336
Уфа 13,653 17,958 20,336
Чебоксары 13,489 17,753 20,09
Нижний Новгород 13,448 17,671 20,008
Ульяновск 13,448 17,712 20,049
Кострома 13,366 17,589 19,885
Оренбург 13,366 17,589 19,926
Ярославль 13,366 17,343 19,885
Иваново 13,243 17,466 19,762
Новгород 13,079 17,22 19,516
Самара 13,079 17,22 19,516
Саранск 13,079 17,22 19,516
Владимир 12,915 17,015 19,27
Тверь 12,915 17,056 19,311
Москва 12,833 16,892 19,147
Рязань 12,751 16,81 19,024
Смоленск 12,669 16,687 18,901
Калуга 12,628 16,646 18,86
Санкт-Петербург 12,628 16,646 18,86
Саратов 12,587 16,564 18,778
Тамбов 12,587 16,605 18,737
Тула 12,587 16,564 18,778
Липецк 12,505 16,523 18,696
Владивосток 12,464 16,441 18,614
Орел 12,423 16,359 18,819
Брянск 12,3 16,236 17,179
Псков 12,3 16,236 18,409
Воронеж 12,218 16,154 18,286
Курск 12,095 15,99 18,122
Белгород 11,726 15,498 17,589
Волгоград 11,439 15,088 17,138
Калининград 10,988 14,514 16,482
Астрахань 10,824 14,309 16,277
Ростов-на-Дону 10,783 14,309 16,236
Владикавказ 10,619 14,063 16,031
Нальчик 10,414 13,817 15,703
Ставрополь 10,332 13,694 15,58
Грозный 10,127 13,448 15,293
Краснодар 9,594 12,751 14,514

 

Ставьте лайк, если статья вам понравилась!

stroikadialog.ru

Таблица требуемых сопротивлений теплопередачи ограждающих стен жилых зданий для регионов России

№ п/п

Город РФ

Условия эксплуатации

Градусосутки

Требуемое термосопротивление Rоreq, м2·°С/Вт

1

Архангельск

Б

6170

3,56

2

Астрахань

А

3540

2,64

3

Анадырь

Б

9500

4,72

4

Барнаул

А

6120

3,54

5

Белгород

А

4180

2,86

6

Благовещенск

Б

6670

3,74

7

Брянск

Б

4570

3,00

8

Волгоград

А

4350

2,9

9

Вологда

Б

5570

3,35

10

Воронеж

А

4530

3,0

11

Владимир

Б

5000

3,3

12

Владивосток

Б

4680

3,04

13

Владикавказ

А

3410

2,59

14

Грозный

А

3060

2,47

15

Екатеринбург

А

6210

3,57

16

Иваново

Б

5230

3,23

17

Игарка

Б

9660

4,78

18

Иркутск

А

6480

3,79

19

Ижевск

Б

5680

3,39

20

Йошкар-Ола

Б

5520

3,33

21

Казань

Б

5420

3,30

22

Калининград

Б

3650

2,68

23

Калуга

Б

4810

3,08

24

Кемерово

А

6540

3,69

25

Вятка

Б

5870

3,45

26

Кострома

Б

5300

3,25

27

Краснодар

А

2680

2,34

28

Красноярск

А

6340

3,62

29

Курган

А

5980

3,49

30

Курск

Б

4400

2,95

31

Кызыл

А

7880

4,16

32

Липецк

А

4730

3,06

33

Магадан

Б

7800

4,13

34

Махачкала

А

2560

2,30

35

Москва

Б

5027

3,16

36

Мурманск

Б

6380

3,63

37

Нальчик

А

3260

2,54

38

Нижний Новгород

Б

5180

3,21

39

Новгород

Б

4930

3,13

40

Новосибирск

А

6600

3,71

41

Омск

А

6280

3,60

42

Оренбург

А

5310

3,26

43

Орел

Б

4650

3,03

44

Пенза

А

5070

3,17

45

Пермь

Б

5930

3,48

46

Петрозаводск

Б

5540

3,34

47

Петропавловск-Камчатский

Б

4760

3,07

48

Псков

Б

4580

3,0

49

Ростов-на-Дону

А

3520

2,63

50

Рязань

Б

4890

3,11

51

Самара

Б

5110

3,19

52

Санкт-Петербург

Б

4800

3,08

53

Саранск

А

5120

3,19

54

Саратов

А

4760

3,07

55

Салехард

Б

9170

4,61

56

Смоленск

Б

4820

3,09

57

Ставрополь

А

3210

2,52

58

Сыктывкар

Б

6320

3,61

59

Тамбов

А

4760

3,07

60

Тверь

Б

5010

3,15

61

Томск

Б

6700

3,75

62

Тула

Б

4760

3,07

63

Тюмень

А

6120

3,54

64

Ульяновск

А

5380

3,29

65

Улан-Удэ

А

7200

3,92

66

Уфа

А

5520

3,33

67

Хабаровск

Б

6180

3,56

68

Ханты-Мансийск

А

7200

3,92

69

Чебоксары

Б

5400

3,29

70

Челябинск

А

5780

3,43

71

Чита

А

7600

4,06

72

Элиста

А

3670

2,68

73

Южно-Сахалинск

Б

5590

3,36

74

Якутск

А

10400

5,04

75

Ярославль

Б

5300

3,26

 

nn-forma.ru

Теплопроводность стен дома, расчет теплопроводности

Теплопроводность стен дома. Какой дом теплее?

Расчет теплопроводности стен частного дома

Как и обещал, поговорим о теплопроводности материалов при строительстве дома и какой же все таки выбрать материал для дома и технологию строительства, основываясь на ваши цели в плане его использования. Произведем расчет теплопроводности стен дома. Сравним материалы, посчитаем, какой дом экономичнее всего отапливать. Особенно, это важно для нас, т.к. нам необходимо отапливать дом около 6 месяцев в году, а в некоторых регионах России еще больше. Проще говоря, какой же дом действительно экономит нам наши деньги?
Речь пойдет о теплопроводности стены, почему стены? Да, потому что выбор основного материала для стен определяет тип, этапы, технологию строительства,  а так же теплоэффективность  дома в итоге.

Выбираем материал стен дома, основываясь на теплопроводность материалов

Из курса физики мы знаем, что любая система стремится к равновесию. Поэтому, если у нас есть перепады температур, тогда сразу же возникает перетекание тепла. Т.е. тепловая энергия перетекает из теплого в холодное.  Таким образом, наш дом будет отдавать свое тепло наружу через все, что только возможно, стены, крышу, пол, окна, двери, как видно на фото из-за разницы температур. В итоге дом полностью остынет и приравняется к внешней температуре.

Поэтому чтобы восполнить эту теплопотерю необходимо постоянно в холодное время отапливать дом. То с какой скоростью перетекает тепло из горячей зоны в холодную и есть теплопроводность. Как мы понимаем, разные материалы имеют разную теплопроводность и можно померить это благодаря коэффициенту теплопроводности.

Посчитать это можно по данной формуле расчета коэффициента теплопроводности. То есть, сколько тепла за единицу времени протекает через 1 кв.м. материала при градиенте температур 1 градус на 1 метр (на рисунке это показано с одной стороны куба 20 градусов с другой 19 градусов)

Коэффициент теплопроводности кирпича, коэффициент теплопроводности дерева

Мы видим из подсчетов, что у дерева теплопроводность в 3 раза меньше. Это означает, что при прочих равных условиях (равная толщина материала и температур) протекаемость тепла в кирпиче в 3 раза быстрее, а в дереве в 3 раза медленнее относительно кирпича. Поэтому дерево более энергосберегающий материал. Если мы хотим чтобы у кирпича была такая теплопотеря, как у дерева, значит, толщину кирпича нужно увеличить втрое. Простая арифметика!
Теперь посмотрим, что будет в случае с каркасным домом. В каркасном доме 90% объема стены занимает утеплитель,  в нашем случае возьмем самый экологичный материал – каменную вату на базальтовой основе. На фото мы видим, что коэффициент теплопроводности 0,038, а это в 5 раз меньше теплопроводность, чем у дерева, а с кирпичом разница аж в 15 раз.

На одной из выставок, я увидел замечательный стенд, который наши расчеты и подтверждает.
На этом стенде сравниваются: сверху дерево (клееный брус), пеноблок и каркасник.
Все материалы равной толщины. С одной стороны материал нагревается пленочным теплым полом, с другой стороны стоит термометр, который показывает уровень исходящего тепла. Конечно, качество фото оставляет желать лучшего.
Итак… смотрим на стенд с разных сторон

Смотрим на нижние показатели на градуснике, к сожалению практически не видно цифр на градуснике, поэтому я назову их сверху вниз:
Дерево – 28° С
Пеноблок – почти 30° С
Каркасная стена – 25° С

Каркасная стена забирает победную золотую медаль, это не сложно объяснить, т.к. утеплитель имеет меньшую плотность и дает большую воздушность, а значит максимально удерживает тепло.

Расход энергии на отопление, расчет расходов на отопление

Меня так же интересовала, какой будет расход тепловой энергии и сколько нужно будет затрачивать в месяц на отопление дома, с помощью электричества, хотя Россия и богата газом, к сожалению, его еще далеко не везде провели.
Давайте вместе научимся считать, сколько придется платить за электричество своего дома.
Возьмем, к примеру, дом 7*7 с высотой стен в 5 метров.

Формула расчета тепла

zamer-doma.ru

Теплосопротивление стен по регионам - Клуб Мастеров

Рассчет теплопроводности стен: таблица теплосопротивления материалов

Во многих случаях при выборе материала для строительства дома мы не вникаем, каково теплосопротивление строительных материалов, а полагаемся на «народные» методики. Самые популярные из них: «как у соседа», «как раньше», «смотри, какой толстый слой», и – венец искусства – «вроде, должно быть нормально». Что ж, ваш дом – вам и решать, какому методу отдать предпочтение. Но чтобы точно ответить на вопрос, достаточно ли тепло будет в вашем доме зимой (и достаточно ли прохладно в летний зной), нужно знать теплосопротивление стены. Откуда его можно узнать, как считать теплопроводность стены и как это поможет при ответе на ваш вопрос? Давайте разберемся по порядку.

Итак, немного теории, чтобы определиться с терминами и понять, как рассчитать теплосопротивление стены.

Если внутри тела имеется разность температур, то тепловая энергия переходит от более горячей его части к более холодной. Такой вид теплопередачи, обусловленный тепловыми движениями и столкновениями молекул, называется теплопроводностью.
Итак, теплопроводность – это количественная оценка способности конкретного вещества проводить тепло.
Теплосопротивление – величина обратная теплопроводности. (Хорошо проводит тепло – значит, слабо теплу сопротивляется. Следовательно, обладает высокой теплопроводностью и низким теплосопротивлением).
То есть, при строительстве лучше использовать материалы с низкой теплопроводностью (высоким теплосопротивлением) для лучшего сохранения тепла.

Как рассчитать теплопроводность стены?

Чтобы рассчитать теплосопротивление слоя нужно его толщину в метрах разделить на коэффициент теплосопротивления материалов, из которых он выполнен.
Как рассчитать коэффициент теплопроводности? Эти расчеты делаются в лабораторных условиях. Тем не менее, узнать его несложно: нормальный производитель всегда предоставляет эти данные, указан он и в СНиПе в разделе «Строительная теплотехника», правда, там представлены не все современные материалы. Если вы хотите знать теплосопротивление материалов, таблица с некоторыми из них представлена на данной странице.

Как пользоваться коэффициентом теплопроводности? В СНИПе указано два режима эксплуатации А и Б. Режим А подходит для сухих помещений (влажность меньше 50%) и для районов, удаленных от морских берегов. Для московского региона, например, подходит режим А. Таким образом, теплосопротивление стен по регионам может отличаться.

Теплосопротивление слоя = толщина слоя (м)
Коэффициент теплопроводности материала ( )

Теплосопротивление многослойной конструкции считается как сумма теплосопротивлений каждого слоя. (В случае с одним слоем все просто – его теплосопротивление и будет теплосопротивлением всей конструкции.)

Теплосопротивление конструкции = теплососпротивление слоя 1 + теплосоротивление слоя 2 + и т.д.

Единицы измерения теплосопротивления —

Рассмотрим, как рассчитать толщину стены по теплопроводности на конкретных примерах.

Пример 1

Стена толщиной в полтора кирпича, или, если перевести в международную систему измерения, 0,37 метра (37 сантиметров). Как посчитать теплопроводность стены?

Все, кто имел опыт работы с кирпичом, знают, что кирпич может быть разным. И коэффициент теплопроводности кирпичной кладки, соответственно, тоже разный. Кроме того, теплопроводность кирпичной стены на обычном цементно-песчаном растворе будет ниже, чем коэффициент отдельного кирпича. Как посчитать коэффициент теплопроводности стены в таком случае? Для расчетов будет правильно использовать именно значение для кладки.

Вид кирпича Коэффициент
теплопро-
водности*,
Кирпичная кладка
на цементно-песчаном
растворе, плотность
1800 кг/м³*
Теплосопроти-
вление стены толщи-
ной 0,37 м,
Красный глиняный (плотность 1800 кг/м³) 0,56 0,70 0,53
Силикатный, белый 0,70 0,85 0,44
Керамический пустотелый (плотность 1400 кг/м³) 0,41 0,49 0,76
Керамический пустотелый (плотность 1000 кг/м³) 0,31 0,35 1,06

(*из межгосударственного стандарта ГОСТ 530-2007)

Итак, мы убедились, что не все кирпичи одинаковы. И теплопроводность кирпичной кладки в зависимости от вида кирпича может отличаться в 2 раза. Ваш дом из какого кирпича? А мы рассмотрим самый лучший результат (плотность кирпичной кладки полтора керамических пустотелых кирпича). В данном случае теплосопротивление кирпича 1,06 . Запомним результат и перейдем к следующему примеру.

Пример 2

Допустим, мы хотим построить дачный домик из бруса сечением 15 см. Снаружи и изнутри отделаем вагонкой. Что получим? Коэффициент теплосопротивления дерева поперек волокон (данные из СНиПов) составляет 0,14 . Теперь делаем расчет теплосопротивления стены: толщину материала разделим на коэффициент теплопроводности.

Для бруса (это 0,15 м дерева) теплосопротивление составит (0,15/0,14) 1,07 .

Для вагонки (толщина 20 мм или 0,02 м) – 0,143 . Да, вагонка с двух сторон, значит 0.143 х 2 = 0,286 . Справедливости ради заметим, что на практике теплосопротивлением вагонки чаще всего пренебрегают, так как на стыках она имеет еще меньшую толщину, следовательно, меньшее теплосопротивление материала.

Запомним общее расчетное теплосопротивление стены из 15-исантиметрового бруса, обшитого изнутри и снаружи вагонкой, –
1,356 .

Чтобы не было необходимости делать расчёт теплосопротивления стены для каждого материала, в приведенной здесь таблице мы собрали данные по теплосопротивлению материалов, часто используемых при строительстве домов.

Таблица теплосопротивления материалов

Материал Толщина
материала (мм)
Расчетное теплосо-
противлениеа (м² * °С / Вт)
Брус 100 0,71
Брус 150 1,07
Кладка из красного кирпича
(плотность 1800 кг/м³)
380
(полтора кирпича)
0,53
Кладка из белого силикатного кирпича 380
(полтора кирпича)
0,44
Кладка из керамического пустотелого кирпича (плотность 1400 кг/м³) 380
(полтора кирпича)
0,76
Кладка из керамического пустотелого кирпича (плотность 1000 кг/м³) 380
(полтора кирпича)
1,06
Кладка из красного кирпича
(плотность 1800 кг/м³)
510
(два кирпича)
0,72
Кладка из белого силикатного кирпича 510
(два кирпича)
0,6
Кладка из керамического пустотелого кирпича (плотность 1400 кг/м³) 510
(два кирпича)
1,04
Кладка из керамического пустотелого кирпича (плотность 1000 кг/м³) 510
(два кирпича)
1,46
Кладка на клей из газо- пенобетонных блоков (плотность 400 кг/м³) 200 1,11
Кладка на клей из газо- пенобетонных блоков (плотность 600 кг/м³) 200 0,69
Кладка на клей керамзитобетонных блоков на керамзитовом песке и керамзитобетоне (плотность 800 кг/м³) 200 0,65
Теплоизоляционные материалы
Плиты из каменной ваты ROCKWOOL ФАСАД БАТТС 50 1,25
Ветрозащитные плиты Изоплат 25 0,45
Теплозащитные плиты Изоплат 12 0,27

Снова обратимся к СНиПам: теплосопротивление наружной стены, например, в Московской области должно быть не меньше 3 . Помните цифры, которые мы получили? В Российской Федерации нет районов, для которых эта величина составляла хотя бы 1,5 (не говоря уже о значениях еще ниже). Для сравнения приведем такие данные: в Германии эта норма определена не менее 3,4 , в Финляндии — не менее 5 (это, разумеется, уже не по нашим СНиПам, а по их регламентирующим документам).

Эти требования — для домов постоянного проживания. Если дом (как написано в СНиПах) предназначен для сезонного проживания, либо отапливается менее 5 дней в неделю, эти требования на него не распространяются.
Итак мы можем сделать вывод, что в домах со стенами в 1,5 кирпича, либо из бруса в 15 см проживать постоянно… нежелательно. Но ведь живем же! Да, только цена отопления 1 м³ из года в год становится все выше. Со временем все домовладельцы перейдут к эффективному утеплению домов — экономические соображения заставят заранее рассчитать теплопроводность стены и выбрать наилучшее техническое решение.

Нормируемое сопротивление теплопередаче по СНиП – таблица

Чтобы построить теплый дом – требуется утеплитель. Против этого уже никто не возражает. В современных условиях построить дом, отвечающий требованиям СНиП, без применения утеплителя невозможно.

То есть, деревянный или кирпичный дом, конечно, построить возможно. И строят все также. Однако чтобы соответствовать требованиям Строительных Норм и Правил, его коэффициент сопротивления теплопередаче стен R должен быть не менее 3,2. А это 150 см обычной кирпичной стены.

Для чего, спрашивается, строить «крепостную стену» в полтора метра, когда можно для получения такого же показателя R=3,2 использовать всего 15 см высокоэффективного утеплителя – базальтовой ваты или пенопласта?

А если вы проживаете не в Подмосковье, а в Новосибирской области или в ХМАО? Тогда для вас коэффициент сопротивления теплопередаче для стен будет другим. Каким? Смотрите таблицу.

Таблица 4. Нормируемое сопротивление теплопередаче СНиП 23-02-2003 (текст документа):

Внимательно смотрим и комментируем. Если что-то непонятно, задаем вопросы через ФОРМУ СВЯЗИ или пишем в адрес редактора сайта – ответ будет у вас на электронной почте или в разделе НОВОСТИ.

Итак, в данной таблице нас интересует два вида помещений – жилые и бытовые. Жилые помещения, это, понятно, в жилом доме, который должен соответствовать требованиям СНиП. А бытовые помещения — это утепленные и отапливаемые баня, котельная и гараж. Сараи, кладовые и прочие хозяйственные постройки утеплению не подлежат, а значит, и показателей по теплосопротивлению стен и перекрытий для них нет.

Все требования, регламентирующие приведенной сопротивление теплопередаче по СНиП, разделяются по регионам. Регионы отличаются друг от друга продолжительностью отопительного сезона в холодное время года и предельными отрицательными температурами.

Таблицу, в которой указаны градусо-сутки отопительного сезона для всех основных городов России, можно увидеть в конце материала (Приложение 1).

Для примера, Московская область относится к региону с показателем D = 4000 градусо-суток отопительного периода. Для этого региона установлены следующие показатели СНиП сопротивления теплопередаче (R):

  • Стены = 2,8
  • Перекрытия (пол 1 этажа, чердак или потолок мансарды) = 3,7
  • Окна и двери = 0,35

Чтобы сделать расчет толщины утеплителя, используем формулу расчета и таблицу для основных утеплителей, применяемых в строительстве. Все эти материалы есть на нашем сайте – доступны при переходе по ссылкам.

С расчетами по стоимости утепления все предельно просто. Берем сопротивление стены теплопередаче и подбираем такой утеплитель, который при своей минимальной толщине будет устраивать нас по бюджету и вписываться в требования СНиП 23-02-2003.

Смотрим теперь градусо-сутки отопительного сезона для своего города, в котором вы проживаете. Если вы живете не в городе, а рядом, то можете использовать значения на 2-3 градуса выше, так как фактическая зимняя температура в крупных городах на 2-3 градуса выше, чем в области. Этому способствуют большие теплопотери на теплотрассах и выброс тепла в атмосферу тепловыми электростанциями.

Таблица 4.1. Градусо-сутки отопительного сезона для основных городов РФ (Приложение 1):

Чтобы использовать данную таблицу в расчетах, где фигурирует нормируемое сопротивление теплопередаче, можно взять средние значения внутренней температуры помещений в +22С.

Но тут уж, как говорится, на вкус и цвет – кто-то любит, чтобы было тепло и ставит регулятор по воздуху своего газового котла на +24С. А кто-то привык жить в более прохладном доме и держит температуру помещений на уровне в +19С. Как видите, чем прохладнее постоянная температура в помещении, тем меньше у вас уходит газа или дров на отопление своего дома.

Кстати, доктора нам говорят, что жить в доме при температуре +19С гораздо полезнее, чем при +24С.

Изменение нормативов по коэффициентам сопротивления теплопередаче в регионах

Валерий Козионов, технический эксперт Декёнинк РУС, комментирует изменение нормативов в обновленной редакции основополагающего документа в области энергосбережения зданий СП 50.13330 «Тепловая защита зданий» и новые требования к энергоэффективности светопрозрачных конструкций.

Для чего нужны более теплые стены и более теплые окна, зачем повышать нормативный коэффициент сопротивления теплопередаче конструкции? На первый взгляд – всё очевидно. Тем не менее, давайте разберемся.

Для начала, немного основ строительной физики. Если наружная стена (или ограждающая конструкция в виде окна) в течении продолжительного времени подвержена действию постоянных температур, но со стороны помещения и со стороны улицы температуры различные (стационарное состояние), то благодаря разности температур (градиенту температур) через строительную конструкцию образуется тепловой поток от высшего энергетического уровня к низшему. Тепловая энергия течет от тепла к холоду.

В зависимости от теплотехнических характеристик системы наружной стены, выраженной через коэффициент теплопроводности материала стены l (лямбда), Вт/(м °С) в поперечном сечении стены устанавливается характерное распределение температур.

В более сложных ситуациях (многомерные тепловые потоки) по сравнению с невозмущенной зоной стены (одномерные тепловые потоки) как, например, область присоединения окна к наружной стене, изображение распределения температур может быть представлено только частично. Поэтому предлагается изображение изотерм. Изотерма – это линия, образованная точками с одинаковой температурой. Изотермы рассчитываются и изображаются с помощью программ по методу конечного элемента. На основании расчета изотерм могут быть определены тепловые потоки и распределение температур в поперечном сечении строительной конструкции.

Рис.1 Пример распределения температур и прохождения изотерм в однослойной (монолитной) и многослойной наружной стене Повышая нормативный коэффициент сопротивления теплопередаче R (м 2 °С/Вт), законодатели предписывают архитекторам, проектировщикам и строителям применять материалы и конструкции с более низкой теплопроводностью, которые с одной стороны сохраняют все более ценную энергию для подогрева помещения зимой или для охлаждения их летом, а с другой – повышают температуру на поверхности ограждающих конструкций со стороны помещения, предотвращая риск образования конденсата и грибка и связанные с ними проблемы.

Немного о конденсате и грибке. Воздух обладает свойством в зависимости от своей температуры максимально насыщаться определенным количеством воды в форме водяного пара (объем насыщения). При этом тёплый воздух может насытиться большим количеством воды, чем холодный.

Относительная влажность воздуха обозначает содержание влаги в воздухе по отношению к объему насыщения (= максимально возможное количество). Например, содержание влаги в количестве 8,65 г/м 3 при 20°С соответствует относительной влажности 50%. Для воздуха помещения с температурой 20°С и относительной влажностью 50% это означает, что в воздухе содержится 50% максимально возможного количества воды (17,3 г/м 3 ) в форме водяного пара.

Конденсат образуется в том случае, если воздух из-за охлаждения более не в состоянии сохранять первоначальное количество воды. Температура, при которой начинается этот процесс, называется температурой точки росы или точкой росы.

Рис. 2 Таблица температуры точки росы в зависимости от температуры и относительной влажности (выдержка из DIN 4108-3, таблица А.4) При температуре воздуха 20 °С и относительной влажности 50 % температура точки росы составляет 9,3 °С или округлённо 10 °С (→ 10 °С – изотерма для оценки опасности образования конденсата на поверхности конструкции).

Во избежание конденсата, 10°С — изотерма должна находиться внутри конструкции.

Образование грибка является не только следствием образования конденсата. Исследования показывают, что при условиях благоприятных для роста грибка вследствие капиллярной конденсации грибок может образовываться уже ранее. Благоприятные условия – это относительная влажность воздуха ок. 80% установившаяся в течении длительного времени в приповерхностной зоне с подходящей питательной средой (например, домашняя пыль) для грибка.

Рис. 3 Взаимосвязь температуры точки росы и критической температуры для грибка Как видим из вышесказанного, необходимость повышать теплозащитные свойства ограждающих конструкций — это жизненная необходимость, особенно для стран с таким климатом, как в России.

14.12.2018 Минстрой РФ подписал приказ о введении обновленной редакции основополагающего нормативного документа в области энергосбережения зданий СП 50.13330 «Тепловая защита зданий». Редакция была разработана Научно-исследовательским институтом строительной физики РААСН совместно с рядом представителей строительной индустрии, научно-исследовательскими институтами и содержит новые требования к энергоэффективности светопрозрачных конструкций, основанные на длительном цикле натурных испытаний.

Требования к сопротивлению теплопередаче светопрозрачных ограждающих конструкций в России устарели по отношению к качеству продукции, представленной на современном рынке остеклений. Окна, выбранные по старым нормам, не могут обеспечить нужный уровень температур внутренней поверхности, не позволяют эффективно сохранять тепло, применять широкие стеклопакеты для повышения шумоизоляции, создать надежный монтажный шов с перекрытием зон холодных изотерм и тепловых мостов.

Рис. 4 Развитие окон на примере деревянных и деревокомпозитных конструкций Новая редакция учитывает современные материалы, методы остекления и дает возможность экономии энергии за счет новых технологий. Были определены новые требования к сопротивлению теплопередаче светопрозрачных конструкций для всех климатических зон России.

Рис.5 Изменения по определению базовых R0 тр. (м2°С/Вт) для жилых зданий ГСОП рассчитываются по прежней формуле (5.2) СП 50.13330.2012. Базовые значения требуемого сопротивления теплопередаче при ГСОП в интервалах от 2000 до 12000 (°С×сут/год) следует определять методом линейной интерполяции.

Так, согласно изменённому СП 50.13330 требуемое приведенное сопротивление теплопередаче светопрозрачной конструкции R0 тр. (м 2 ° С/Вт), например, для Краснодара (ГСОП = 2538 сут.) составит 0,53 (ранее 0,34).

Приказ об утверждении изменений подписан Министром строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации Владимиром Якушевым 14 декабря 2018 г., а обновлённый СП 50.13330.2012 «СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий» вступит в силу уже через 6 месяцев со дня публикации на сайте Росстандарта.

Новые требования идут в ногу с трендом энергосбережения, позволяют строить более комфортные жилые и административные здания и вступят в силу уже в середине 2019 года, заменив устаревшие нормы 20 летней давности.

Российские производители оконных профилей и стеклопакетов готовы поставлять комплектующие для окон и дверей по новым нормам.

Новые строительные правила предписывают строителям приобретать более дорогие окна и двери и при этом не увеличить стоимость жилья.

Фолькер Гут, генеральный директор Deceuninck в России

— Современные технологии позволяют изготовить доступные по цене окна из многокамерных ПВХ профилей, с 3-мя контурами уплотнителей, увеличенным до 25 мм заглублением стеклопакета и с двухкамерными стеклопакетами с многофункциональными стеклами. Приведенный коэффициент сопротивления такого окна в районе единицы. Одно из таких решений – инновационный профиль Deceuninck «Фаворит Спэйс», который неоднократно отмечался профессиональным сообществом и экспертами как энергоэффективный. Увеличенная ширина профиля 76 мм, 6 воздушных камер и дополнительный 3-й контур уплотнителя в окне «Фаворит Спэйс» надежно сохраняют тепло и спасают от сквозняков. В дополнение ко всему окна «Фаворит Спэйс» экологичны и надежны: их профиль производится без использования свинца и рассчитан на 60 лет эксплуатации.

Рис. 6 Сечение современного окна системы «Фаворит Спэйс» от Декёнинк, производство г. Протвино, Россия Портал ОКНА МЕДИА рекомендует: Руководство строительной компании ЮИТ посетили завод партнера Deceuninck в Екатеринбурге

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.

klub-masterov.ru


Смотрите также




© 2008- GivoyDom.ru