Расчет системы утепления

3. разработка конструктивных решений системы утепления дома в целом, а также отдельных узлов системы утепления;

4. составление спецификации утепляющих материалов для выполнения работ по монтажу системы внешнего утепления.

 

 

Украина размещена в северном умеренном климатическом поясе (кроме южного берега Крыма, что размещен в субтропической зоне). На климат Украины существенно влияют Крымские и Карпатские горы, что препятствуют продвижению влажных масс с запада и холодных арктических масс воздуха с севера. Циклоны с Атлантики приносят на северную часть Украины пасмурную погоду с осадками и потеплениями зимой, а летом – похолодания. У южной части Украины циклоны наблюдаются реже, а чаще – антициклоны, что обуславливают резкое похолодание зимой и прогревания воздуха летом. Кроме усиления континентального климата из запада на восток по долготе наблюдается зональность климата с севера на юг, что подтверждают данные СНиП 23.01-99 «Строительная климатология». Увеличиваются летние и зимние температуры, уменьшается относительная влажность воздуха, а также уменьшается количество осадков.

Количество дней с отрицательными температурами составляет:

- в северной части Украины – от 110 до 126 дней;
- в южной части Украины – от 70 до 110 дней;
- на южном берегу Крыма – не более 16 дней.

Например, в Ялте температура воздуха зимой местами не опускается ниже 0 °С.

На основании комплексного объединения среднемесячной температуры воздуха в январе и июле, средней скорости ветра за три зимних месяца, среднемесячной влажности воздуха в январе и июле разработано климатическое районирование территории Украины за температурными зонами.

Температурные зоны характеризуются количеством градусосуток относительного периода в соответствии ДБН В2.6.-31:2006 «Конструкции зданий и сооружений. Тепловая изоляции здания». Температурные зоны определенного района строительства или реконструкции объекта определяются по карте-схеме температурных зон.

где t_вн – расчетная температура внешнего воздуха; t_от.пер – средняя температура внешнего воздуха отопительного периода из средней суточной температурой, что ниже или равна 281 К (для каждого региона Украины определяется в соответствии СНиП 23.01-99), ξ_от.пер – длительность периода из средней суточной температурой воздуха, что ниже или равна 8 °С (для каждого региона определяется в соответствии СНиП 23.01-99).

При проектировании системы утепления выполняют теплотехнический расчет за такими параметрами внешних ограждающих конструкций:

- ДБН В2.2.-3-97 «Здания и сооружения. Здания и сооружения детских учебных заведений»;
- ДБН В.2.2-4-96 «Здания и сооружения. Здания и сооружения детских дошкольных заведений»;
- ДБН В.2.2-10-2001 «Здания и сооружения. Заведения охраны труда»;
- ДБН В.2.2-15-2005 «Здания и сооружения. Жилые дома. Основные положения»,
- ДБН В.2.6-31-2006 «Конструкции зданий и сооружений. Тепловая изоляция сооружений»;
- ДБН В.2.2-9-99 «Здания и сооружения. Общественные здания и сооружения. Основные положения».

Расчетные значения температуры и относительной влажности воздуха в помещениях жилых и общественных домов, больницах, детских учебных заведениях, дошкольных заведения устанавливаются пересчитанными выше правилами и нормами Украины и наведены в таблице.

Режим влажности у помещения зданий и сооружений у зимний период зависит от относительной влажности воздуха и температуры устанавливаются в соответствии ДБН В.2.6-31:2006.

Требования ДБН В2.6-31:2006 сводятся к тому, что значения сопротивления теплопередачи, теплостойкость, паро- и воздухопроницаемости ограждающих конструкций не превышали граничных значений, что установлены этими нормами.

Расчет системы утепления для внешних ограждающих конструкций отапливаемых домов, а также внутренних межквартирных конструкций, что разделяют помещения, температура воздуха в которых отличается на 276 К (3 °С) и больше, сводится к обязательному выполнению таких условий:

R_∑cc ≥ R_{q min};

τ_{в min} > t_min,

где R_∑cc – сводное сопротивление теплопередачи непрозрачной ограждающей конструкции или непрозрачной части ограждающей конструкции (для термически однородных ограждающих конструкций определяют сопротивление теплопередачи), сводное сопротивление светлопрозрачных ограждающих конструкций, м2*К/Вт; R_{q min} – минимальное допустимое значение сопротивления теплопередачи непрозрачной ограждающей конструкции, минимальное значение опору теплопередаче светопрозрачной ограждающей конструкции, м2*К/Вт; Δt_пер – температурный перепад между температурой воздуха в помещении и сводной температурой внутренних ограждающих конструкций, К; Δt_с-г – допустимая в соответствии санитарно-гигиеничных норм разница между температурой воздуха у помещении и сводной температурой внутренней поверхности ограждающих конструкций, К; τ_{в min} – минимальное значение температуры внутренней поверхности в зонах теплопроводных частей в ограждающих конструкциях, К; t_min – минимальное допустимое значение температуры внутренней поверхности за расчетных значений температуры воздуха в помещении и вне дома, К.

Минимально допустимое значение сопротивления теплопередачи непрозрачных ограждающих конструкций, светопрозрачных ограждающих конструкций и дверей жилых и гражданских домов установлены ДБН В.2.6-31:2006. Так, минимально допустимое значение опору теплопередачи внешних стен составляет

Минимальное допустимое значение опора теплопередачи непрозрачных и светопрозрачных ограждающих конструкций, дверей и ворот промышленных и сельскохозяйственных домов устанавливают в зависимости от температурной зоны эксплуатации дома или сооружения, влажно-теплового режима и тепловой энергии ограждающие конструкции D (таблица ниже), что определяется за формулой:

где R_i – термическое сопротивление i-го шара конструкции, S_ip – коэффициент теплопоглощения i-го шара конструкции в расчетных условиях эксплуатации, Вт/(м2*К). Общее сопротивление теплопередачи – сумма сопротивлений теплопередачи каждого шара.

где δ_i – толщина i-го шара конструкции, м; λ_ip – теплопроводность материала i-го шара конструкции за расчетных условий эксплуатации, Вт/(м*К), что определяются за ДБН В.2.6-31:2006.

Формула D=∑R_iS_ip используется для многошаровой конструкции, что состоит с однородных шаров. Если шары состоят с разных материалов (например, шар утеплителя частично состоит с минеральных и частично с полиполистерольных плит), то для конструкции или ее части, что рассчитывается, надо рассчитать среднее термическое сопротивление в пределах толщины δ_i по формуле R_i=δ_i/λ_{i сp. р}, где λ_{i сp. р} – среднее по площади значение теплопроводности за расчетных условий.

R_∑=1/L_вн+∑(δ_i/λ_ip)+ 1/L_внеш,

Если отдельные шары конструкции не есть термически однородными, то рассчитывают сводное сопротивление теплопередачи R_∑сс, м2*К/Вт, по формуле:

R_∑сс=∑(R_iF_i/F_∑)+ F_∑/(∑К_iL_i),

где R_i – термическое сопротивление термически однородной зоны; F_i – площадь i-й термически однородной зоны; F_∑ - площадь ограждающей конструкции; К_i – линейный коэффициент теплопередачи i-го теплопроводной части, что рассчитывается за результатами расчетов двух- или трехмерных температурных полей за методикой, что наведена в ДБН В.2.6-31:2006; L_i – линейный размер i-го теплопроводной части за внутренней поверхностью термически неоднородной ограждающей конструкции.

Термическое сопротивление термически однородной зоны за результатами расчета двух- или трехмерного температурного поля определяется по формуле:

где τ_ср.вн., τ_{ср.внеш.} – средние температуры соответственно внутренней и внешней поверхности термически однородной зоны, К; q_i – плотность теплового потока сквозь термически однородную зону, Вт/м2.

Согласно данной теории смотрите статью Пример расчета системы утепления фасада.