К существующей стене подберем три различных варианта утепления, сравним и сделаем выбор в пользу наиболее эффективного способа.
Исходные данные:
- стена толщиной 640 мм из силикатного кирпича;
- Объект реконструкции жилое здание в г. Липецк;
- Влажностный режим помещения: нормальный;
- Расчетная температура наружного воздуха: tн = -27 °C;
- Продолжительность отопительного периода: zот = 202 сут.;
- Средняя температура наружного воздуха: tов = -3.4 °C;
- ГСОП = 5130.8 °С·сут.;
- a = 0.00035, b=1.4;
- aext = 23;
- aint = 8.7;
- Зона влажности – Сухая;
- Условия эксплуатации А.
Согласно таблицы 1 [1] при температуре внутреннего воздуха здания tint = 22 °C и относительной влажности воздуха φint = 55 % влажностный режим помещения устанавливается, как нормальный.
Определим базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче Roтр исходя из нормативных требований к приведенному сопротивлению теплопередаче(п. 5.2) [1] согласно формуле:
Roтр = a·ГСОП+b,
где а и b - коэффициенты, значения которых следует приниматься по данным таблицы 3 [1] для соответствующих групп зданий.
Так для ограждающей конструкции вида - наружные стены и типа здания –жилые: а = 0.00035; b = 1.4
Определим градусо-сутки отопительного периода ГСОП, °С·сут по формуле (5.2) [1]
ГСОП = (tв-tот)zот,
где tв - расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °C
tв = 22 °C
tот - средняя температура наружного воздуха, °C принимаемые по таблице 1 [2] для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8 °С для типа здания - жилые
tов = -3.4 °С
zот - продолжительность, сут, отопительного периода принимаемые по таблице 1 [2] для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8 °С для типа здания - жилые
zот = 202 сут.
Тогда
ГСОП = (22-(-3.4))202 = 5130.8 °С·сут
По формуле в таблице 3 [1] определяем базовое значение требуемого сопротивления теплопередачи Roтр (м2·°С/Вт).
Roнорм = 0.00035·5130.8+1.4 = 3.2 м2°С/Вт
Поскольку произведен расчет удельного расхода тепловой энергии на отопление здания то сопротивление теплопередаче Roнорм может быть меньше нормируемого Roтр, на величину mp
Roнорм = Roтр*0.63
Roнорм = 2.02 м2·°С/Вт
Поскольку населенный пункт Липецк относится к зоне влажности - сухой, при этом влажностный режим помещения - нормальный, то в соответствии с таблицей 2 [1] теплотехнические характеристики материалов ограждающих конструкций будут приняты, как для условий эксплуатации A.
1-й вариант утеплителя (Маты минераловатные ГОСТ 21880-2011)
![1. Кладка из силикатного кирпича (ГОСТ 379) на ц.-п. р-ре, толщина δ1=0.12м, коэффициент теплопроводности λА1 = 0.76 Вт/(м°С)
2. Воздушная прослойка 1-2 см, толщина δ2 = 0.02 м, коэффициент теплопроводности λА2 = 0.15 Вт/(м°С)
3. Маты минераловатные ГОСТ 21880 (p = 75 кг/м.куб), толщина δ3=0.06м, коэффициент теплопроводности λА3 = 0.058 Вт/(м°С)
4. Кладка из силикатного кирпича (ГОСТ 379) на ц.-п. р-ре, толщина δ4=0.64м, коэффициент теплопроводности λА4 = 0.76 Вт/(м°С)
Условное сопротивление теплопередаче R0усл, (м2°С/Вт) определим по формуле E.6 [1]:](https://avatars.dzeninfra.ru/get-zen_doc/271828/pub_65b7ec2a484f1604161ff39f_65b7ec4a98474777faa3b6b1/scale_1200)
R0усл = 1/αint+δn/λn+1/αext
где αint - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м2°С), принимаемый по таблице 4 [1]
αint = 8.7 Вт/(м2°С)
αext - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкций для условий холодного периода, принимаемый по таблице 6 [1] αext = 23 Вт/(м2°С) -согласно п.1 таблицы 6 [1] для наружных стен.
R0усл = 1/8.7+0.12/0.76+0.02/0.15+0.06/0.058+0.64/0.76+1/23
R0усл = 2.33 м2°С/Вт
Приведенное сопротивление теплопередаче R0пр, (м2°С/Вт) определим по формуле 11 [3]:
R0пр = R0усл·r
r-коэффициент теплотехнической однородности ограждающей конструкции, учитывающий влияние стыков, откосов проемов, обрамляющих ребер, гибких связей и других теплопроводных включений
r = 0.92
Тогда:
R0пр = 2.33·0.92 = 2.14 м2·°С/Вт
Вывод: величина приведённого сопротивления теплопередаче R0пр больше требуемого R0норм (2.14 > 2.02), следовательно, представленная ограждающая конструкция соответствует требованиям по теплопередаче.
2-й вариант утеплителя (Пенополистирол ГОСТ 15588-86)
Условное сопротивление теплопередаче R0усл, (м2°С/Вт) определим по формуле E.6 [1]:
R0усл = 1/αint+δn/λn+1/αext
где αint - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м2°С), принимаемый по таблице 4 [1]
αint = 8.7 Вт/(м2°С)
αext - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкций для условий холодного периода, принимаемый по таблице 6 [3] αext = 23 Вт/(м2°С) - согласно п.1 таблицы 6 СП 50.13330.2012 для наружных стен.
R0усл = 1/8.7+0.12/0.76+0.05/0.041+0.64/0.76+1/23
R0усл = 2.38 м2°С/Вт
Приведенное сопротивление теплопередаче R0пр, (м2°С/Вт) определим по формуле 11 [3]:
R0пр = R0усл ·r
r-коэффициент теплотехнической однородности ограждающей конструкции, учитывающий влияние стыков, откосов проемов, обрамляющих ребер, гибких связей и других теплопроводных включений
r = 0.92
Тогда:
R0пр = 2.38·0.92 = 2.19 м2·°С/Вт
Вывод: величина приведённого сопротивления теплопередаче R0пр больше требуемого R0норм (2.19 > 2.02), следовательно, представленная ограждающая конструкция соответствует требованиям по теплопередаче.
3-й вариант утеплителя (Пенополиуретан ГОСТ Р 56590-2015)
Условное сопротивление теплопередаче R0усл, (м2°С/Вт) определим по формуле E.6 [1]:
R0усл = 1/αint+δn/λn+1/αext
где αint - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м2°С), принимаемый по таблице 4 [1]
αint = 8.7 Вт/(м2°С)
αext - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкций для условий холодного периода, принимаемый по таблице 6 [1] αext = 23 Вт/(м2°С) - согласно п.1 таблицы 6 СП 50.13330.2012 для наружных стен.
R0усл = 1/8.7+0.12/0.76+0.04/0.036+0.64/0.76+1/23
R0усл = 2.27 м2°С/Вт
Приведенное сопротивление теплопередаче R0пр, (м2°С/Вт) определим по формуле 11 [3]:
R0пр = R0усл ·r
r - коэффициент теплотехнической однородности ограждающей конструкции, учитывающий влияние стыков, откосов проемов, обрамляющих ребер, гибких связей и других теплопроводных включений
r = 0.92
Тогда:
R0пр = 2.27·0.92 = 2.09 м2·°С/Вт
Вывод: величина приведённого сопротивления теплопередаче R0пр больше требуемого R0норм (2.09 > 2.02), следовательно, представленная ограждающая конструкция соответствует требованиям по теплопередаче.
Выбор наиболее подходящего утеплителя
Вывод: Наиболее подходящий вариант утеплителя, в сравнении стоимости и веса является пенополистирол.