Stroi-doska.ru

Строй Доска
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Теплопроводность кирпича толщина стен

Дача48.ру

Всё своими руками

  • Строительство
  • Инженерное оборудование
  • Ремонт
  • Интерьер
  • Инструмент
  • Участок

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.

Читать еще:  Отделка стен под натуральный кирпич

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 кирпичной стены

В современном сегменте индивидуального строительства России кирпич остается самым популярным стеновым материалом. Естественно, на то есть причины:

  • прочность и надежность;
  • экологическая чистота (кирпич производится из натуральных материалов, и не содержит вредных компонентов);
  • способность пропускать воздух, то есть дышать (что позволяет поддерживать комфортный микроклимат внутри помещений);
  • полная негорючесть;
  • хорошие изолирующие свойства.

Одним из основных показателей стеновой конструкции в нашей климатической зоне является ее способность противостоять потерям тепла. Исходя из нормативов теплоизоляции, подбирается толщина стены, и, соответственно, расход материала. Кирпич не является исключением.

Сопротивление теплопередаче кирпичиной стены находится в прямой зависимости от коэффициента теплопроводности кирпича. Чем ниже теплопроводность, тем выше сопротивляемость теплопередаче, и тем меньше будут затраты на отопление объекта.

Теплопроводность кирпича зависит от нескольких факторов

  • плотность – чем она выше, тем лучше кирпич проводит тепло;
  • состав кирпича (в общем случае, силикатный кирпич хуже проводит тепло, чем стандартный керамический);
  • конструкция кирпича (кирпич с пустотами является лучшим изолятором, нежели полнотелый кирпич);
  • влажность – чем выше влажность, тем лучше теплопроводность (в качестве проводника тепла выступают частицы воды в структуре кирпича).

Одна из основных задач при проектировании кирпичного дома – расчет толщины стеновой кладки, исходя из потребностей теплоизоляции и требований к несущей способности. Так как кирпич является довольно прочным материалом, то требование к несущей способности перекрывается раньше, чем достигается требуемый уровень теплоизоляции.

Обычно, требуемый показатель теплопроводности берется из нормативных документов – СНиПов, где изложены основные требования к стеновым конструкциям в различных климатических зонах.

Следует учесть, что при расчетах толщины стены необходимо принять во внимание современные методики строительства, а именно многослойную кладку. Ее суть в том, что стена возводится не из одного кирпича, а с применением дополнительного слоя утеплителя. Это позволяет существенно повысить изолирующие свойства стены, не увеличивая ее толщину.

Выгоды такого подхода очевидны: кирпич заметно дороже утеплителя, и такая замена позволяет снизить затраты на строительство. Более того, использование утеплителя вместо дополнительного кирпича приводит к снижению общего веса конструкций, что означает возможность использования более простых типов фундамента.

При использовании отдельного слоя утеплителя, толщина стены в 2 кирпича (примерно 51 см = 2×25см(размер 1 кирпича)+1см(толщина шва)) становится достаточной практически для любых условий. В случае необходимости, может быть легко увеличена толщина именно изолирующего материала, а не кирпича, благодаря чему достигается весомая экономия.

Толщина стен дома в Ленинградской области

Выделяют 2 основных фактора, определяющих толщину стен жилого дома: требования к несущим нагрузкам и требования к теплоизоляции. В силу особенностей современных материалов (высокая прочность), требования по нагрузкам выполняются гораздо раньше, чем будет достигнут необходимый уровень теплоизоляции.

Таким образом, основным фактором, влияющим на толщину стен, становится именно теплоизоляция.

Теплопроводность материалов

Каждый материал имеет свой коэффициент теплопроводности, то есть с различной интенсивностью выпускает тепло из дома. Как правило, чем плотнее материал, тем выше его теплопроводность, и тем хуже теплоизоляционные свойства. Поэтому в современном строительстве широко применяются материалы с пористой структурой (газобетон) или многослойные панели.

Коэффициент теплопроводности материалов можно посмотреть в профильных СНиПах. Для справки:

  • у дерева это примерно 0,12 (зависит от породы и влажности),
  • у газобетона – 0,14,
  • у пустотелого кирпича 0,44,
  • а у сплошного — 0,67
Читать еще:  Отделка стены обычным кирпичом

Таким образом, для обеспечения одинакового уровня теплоизоляции, стены из кирпича должны быть либо в 3,6 – 5,5 раз толще, чем деревянные, либо предусматривать дополнительное утепление.

Теплоизоляция — это одна из причин, по которой современные каркасные дома под ключ в СПб набирают популярность. Данная технология предусматривает использование многослойных стеновых панелей, которые обеспечивают отличный уровень изоляции при скромной толщине, что позволяет существенно удешевить строительство.

Расчет толщины стены

Расчет требуемой толщины стены осуществляется через нормативный показатель сопротивления теплопередачи. Данный показатель так же можно обнаружить в СНиПах, и для Ленинградской области он составляет (в зависимости от района) 3,0 – 3,2 (подробности в СНиП 23-02-2003). Так как данный показатель представляет собой результат деления толщины материала на его коэффициент теплопроводности, то если перемножить его на коэффициент теплопроводности материала, то мы получим требуемый размер стены в метрах.

У нас имеется кирпич с коэффициентом 0,44. Перемножив 3,0 на 0,44, получим 1,32 м. Сами понимаете, что такая стена из кирпича не совсем удобна, дешева и рациональна. Поэтому кирпичные дома в наших климатических условиях редко подразумевают отсутствие специального утепления.

С другой стороны, толщина деревянной стены должна быть – 0,36 м (0,12 * 3,0). С учетом того, что самый ходовой брус имеет толщину 200 – 280 мм, без утепления так же не обойтись.

Как же нам добавить к этим расчетам данные по теплоизоляционному слою?

В сущности, точно так же. Коэффициент изолирующего материала мы можем узнать на упаковке или в тех же СНиПах. Допустим, у нас плиты на основе минеральной ваты. Ее коэффициент – 0,045. Предположим, что толщина панелей – 50 мм или 0,05 м. Показатель сопротивления теплопередаче составит 1,11 (0,05 / 0,045). Это значение можно вычесть из нормативного показателя сопротивления теплопередаче, в нашем случае – из 3,0. После чего повторяем расчет толщины стены, и если результат нам снова покажется чересчур большим, значит — нужны панели потолще или придется работать в два слоя утепления.

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

Читать еще:  Связи стены с облицовочным кирпичом

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.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector