Завод по производству материалов для кровель, фасадов и быстромонтируемых зданий

Мы в соцсетях:

Звоните нам бесплатно 0-800-33-00-63

Теплоизоляция зданий с использованием изделий из минеральной ваты (расчеты и технические решения)

20 / 02 / 2014

Постоянное повышение цен на энергоносители, а также резкое снижение доходов населения и рентабельности предприятий привели к тому, что все более актуальной становится проблема снижения затрат на отопление жилых и производственных помещений.

Общеизвестно, что затраты на теплоизоляцию (термомодернизацию) помещений являются высокорентабельной инвестицией и окупаются в короткий срок, т. к. приводят к значительному снижению (в два и более раз) затрат на отопление. При строительстве нового здания все затраты на хорошую теплоизоляцию составляют 3-5% от общей стоимости здания и окупаются в течение 4-6 лет эксплуатации. Кроме того, хорошая теплоизоляция:

— увеличивает срок эксплуатации существующей конструкции (устраняет температурные напряжения, конденсацию, промерзание, плесень, неприятный запах и т.п.) – при утеплении с наружной стороны;

— увеличивает комфортность пребывания в помещении (в результате повышения температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции исчезает сквозняк);

— повышает температуру в здании или позволяет увеличить площадь, которую может отопить существующая тепловая установка;

— значительно (на 20% и более) улучшает акустический комфорт в помещении и снижает уровень шума;

— улучшает экологическую обстановку в результате снижения выбросов в атмосферу при сжигании топлива.

Конструкции старых зданий были более компактными, с более ограниченной площадью наружной поверхности и более толстыми стенами. При этом поверхность проемов составляла 10-15% от общей площади поверхностного ограждения. Современная открытая конструкция и тонкие стены с окнами, занимающими до 30% и более от общей площади поверхностного ограждения, привели к тому, что для обеспечения комфорта требуется тепла в два с лишним раза больше. Для Украины эта проблема особенно актуальна, т.к. у нас после 1959 года было построено почти 2/3 жилых зданий, тогда как в Европе эта цифра в среднем ниже 1/10.

Толстые стены старых зданий должны были наряду с тепло- и звукоизоляцией компенсировать колебания температуры и влажности внутреннего и наружного воздуха. В последнее время значение аккумуляции тепла познается как бы заново, но в то же время очень часто встречаются конструкции с расположением утеплителя изнутри здания (напр. под гипсокартонные плиты). О проблеме же защиты от конденсационной влаги большинство вообще не имеет представления.

Дома, строившиеся ранее в Советском Союзе, не выдерживают никакой критики с точки зрения сбережения тепла. Однако большинство из нас, сталкиваясь с проблемами теплоизоляции зданий, не знает, как проводится элементарный теплотехнический расчет, как правильно выполнить теплоизоляцию, не имеют информации о современных системах утеления. Данные о системах утепления с применением минеральной (базальтовой) ваты, приведенные ниже, благодаря своей доступности могут быть использованы не только профессиональными строителями, но и индивидуальными застройщиками. Особенно они будут полезны при принятии принципиальных решений по тем или иным вопросам, связанным с теплоизоляцией при ремонте (строительстве) зданий.

Здания теряют тепло через:

1) стены; около 40-50%;

2) кровлю; около 20-30%;

3) проемы (окна, двери); около 15-20%;

4) полы (фундамент); около 5-10%;

5) инфильтрацию наружного воздуха (через щели и неплотности); другие причины, напр. термические мостки (не менее 10%).

Приведенные здесь цифры являются ориентировочными и дают только приблизительное представление о том, на что нужно прежде всего обращать внимание. Однако они несомненно позволяют утверждать, что утепление дома должно производиться комплексно. Так же не подлежит сомнению, что чем лучше теплозащитные свойства материалов, из которых выполнены стены, кровли, окна, полы, тем меньше здание будет терять тепло и меньше мы будем платить за его отопление.

Из наиболее распространенных материалов самый низкий коэффициент теплопроводности имеет воздух 0,026 Вт/м·К. Однако для того, чтобы воздух был эффективным теплоизолятором, он должен находиться в небольших замкнутых порах. Этот принцип и положен в основу производства теплоизоляционных материалов, хотя теплопроводность их и ниже, чем у воздуха из-за наличия жестких компонентов.

Воздушная прослойка в ограждающей конструкции эффективным теплоизолятором не является (см. табл. 2).

Элементарные основы теплотехнического расчета

Для того чтобы произвести элементарный теплотехнический расчет, нужно обладать небольшим количеством информации: знать, из каких материалов выполнены ограждающие конструкции (стены, кровля), а также их толщины и общую площадь. Уточните это и давайте сделаем расчет для вашего здания.

l — коэффициент теплопроводности — показывает, какое количество тепла (Вт) передается через единицу площади (м2) конструкции за единицу времени при разнице температур внутри и снаружи здания 1оС; измеряется в Вт/м·К. Для теплоизоляционных материалов, как правило, приводятся два значения l. В расчетах должен применяться имеющий большее значение коэффициент. 

Таблица 1. Значение коэффициента l для некоторых видов материалов

№ п/п

Материал

Плотность кг/м куб

Декларируемый коэффициент l Вт/м

Расчетный коэффициент при эксплуатации в сухом помещении l Вт/м

1

Железобетон

2500

1,69

1,92

2

Керамзитобетон

1200

0,36

0,44

3

Газо- и пенобетон

400-1000

0,11-0,29

0,14-0,41

4

Цементно-песчаный раствор

1800

0,70

0,76

5

Кладка из глиняного обыкновенного кирпича на цементно-песчаном растворе

1800

0,56

0,70

6

Кладка из силикатного кирпича

1800

0,70

0,76

7

Кладка из керамического пустотного кирпича

1400

0,41

0,52

8

Древесина

500-700

0,09-0,23

0,14-0,35

9

Керамзит

200-800

0,099-0,18

0,11-0,21

10

Минеральная (базальтовая) вата Rockwool, Техно, Изоват, Paroc

30-200

0,034-0,039

0,035-0,041

11

Минеральная (стеклянная) вата Isover, Ursa, Knauf

9-65

0,03-0,04

0,033-0,043

12

Экструдированный пенополистирол

25-35

0,03-0,036

0,031-0,037

13

Пенополистирол (пенопласт)

15-35

0,037-0,04

0,04-0,043

К эффективным утеплителям относятся материалы с l £ 0,05. 

R – сопротивление теплопередаче материала ограждающей конструкции; рассчитывается исходя из толщины δ и коэффициента теплопроводности l материалов соответственно стен, покрытий и т.д.; измеряется в м2 ·К/Вт.

R = δ /l

Таким образом, чем меньше коэффициент теплопроводности l и чем больше толщина материала δ, тем выше сопротивление теплопередаче R.

Rо — общее сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции; представляет собой сумму сопротивления теплопередаче собственно ограждающей конструкции R, термического сопротивления при теплообмене между воздухом помещения и внутренней поверхностью ограждающей конструкции 1/αв и термического сопротивления при теплообмене между наружным воздухом и внешней поверхностью ограждающей конструкции 1/αн. Коэффициенты αв и αн берутся из ДБН В.2.6-31:2006, пр. Е (см. Приложение 1) и равны:

— αв для внешних стен и кровли 8,7 Вт/м2·К;

— αн для внешних стен и кровли 23 Вт/м2·К.

Сумма 1/αв и 1/αн составляет 0,16. Таким образом,

Rо = 1/αв + R + 1/αн или Rо = R + 0,16

Если конструкция состоит из двух и более слоев, сопротивление теплопередаче материалов определяется как сумма сопротивлений теплопередаче каждого слоя:

Rо = R1+ R2+…+ Rn+0,16

Необходимо также учитывать сопротивление теплопередаче воздушной прослойки Rв.п., если таковая имеется. Однако необходимо четко понимать, что воздушная прослойка неэффективна в качестве теплоизолятора. Чем больше воздушная прослойка, тем больше она проигрывает любому эффективному теплоизоляционному материалу (см. табл. 2).

 Таблица 2. Значение R для воздушной прослойки и теплоизоляционного материала с l=0,038

Толщина воздушной прослойки или теплоизоляционного материала (м)

Значение R для воздушной прослойки, м2·К/Вт

Значение R для теплоизоляционного материала, м2·К /Вт

Соотношение

0,01

0,13

0,26

1 : 2

0,05

0,14

1,36

1 : 9

0,10

0,15

2,63

1 : 18

0,15

0,15

3,95

1 : 26

0,20

0,15

5,26

1 : 35

 Значение Rо для конкретной ограждающей конструкции, должно быть не меньше минимально допустимого Rqmin, указанным в таблице 3 из ДБН В.2.6-31:2006 «»Тепловая изоляция» Замена №1 от 04.03.2013″.

 Таблица3. Минимально допустимое значение сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции жилых и общественных зданий

поз.

Вид ограждающей конструкции

Значение Rqmin, м2 ·К/Вт, для температурной зоны

І

ІІ

1

Зовнішні стіни

3,3

2,8

2

Суміщені покриття

5,35

4,9

3

Горищні покриття та перекриття неопалювальних горищ

4,95

4,5

4

Перекриття над проїздами та неопалювальними підвалами

3,75

3,3

5

Світлопрозорі огороджувальні конструкції

0,75

0,6

6

Вхідні двері в багатоквартирні житлові будинки та в громадські будинки

0,5

0,45

7

Вхідні двері в малоповерхові будинки та в квартири, що розташовані на перших поверхах багатоповерхових будинків

0,65

0,6

Температурную зону, к которой относится Ваш регион, можно определить с помощью расположенной ниже карты-схемы.

Карта-схема температурных зон Украины

 

Dd — кількість градусо-діб опалювального періоду

I зона більше ніж 3501 градусо-діб

 ІІ зона менше ніж 3500 градусо-діб

 Теперь рассмотрим несколько примеров теплотехнического расчета для стен и кровли

 

Пример 1. Для однослойной не утепленной стены. Район строительства – г. Харьков.

Стена из силикатного кирпича толщиной δ1=0,38м (коэффициент теплопроводности l1 = 0,76 Вт/м·К).

R = δ1/l1 = 0,38/0,76 = 0,500 (м2 ·К/Вт);

Rо = R + 0,16 = 0,50+0,16 = 0,660 (м2 ·К/Вт);

Rо=0,660 < Rqmin= 3,3.

Пример 2. Для многослойной стены. Район строительства – г. Харьков.

Внутренняя стена из глиняного (красного) кирпича толщиной δ1=0,38м, (l1=0,70 Вт/м·К);

воздушная прослойка δ2=5 см;

кладка из силикатного кирпича δ3=0,25м (l=0,76 Вт/м·К).

R = δ1/l1 + δ2/l2 + δ3/l3 = 0,38/0,70+0,14+0,25/0,76 = 1,012 (м2 ·К/Вт);

Rо= R + 0,16 = 1,012+0,16 = 1,172 (м2 ·К/Вт);

Rо=1,172 < Rqmin= 3,3.

Пример 3. Для многослойной утепленной стены. Район строительства – г. Харьков.

Стена из силикатного кирпича толщиной δ1=0,38м (l1=0,76 Вт/м·К), утепленной с применением минеральной ваты толщиной δ2=5 см (l2= 0,037 Вт/м ·К).

R = δ1/l1 + δ2/l2 = 0,38/0,76+0,05/0,037 = 1,851 (м2 ·К/Вт);

Rо= R + 0,16 = 1,851+0,16 = 2,011 (м2 ·К/Вт);

Rо=2,011 < Rqmin= 3,3.

Толщина утеплителя 50 мм не удовлетворяет требованиям ДБН.

Пример 4. Для многослойной утепленной стены. Район строительства – г. Харьков.

Стена из силикатного кирпича толщиной δ1=0,38м (l1=0,76 Вт/м·К), утепленной с применением минеральной ваты толщиной δ2=10 см (l2 = 0,037 Вт/м ·К).

R = δ1/l1 + δ2/l2 = 0,38/0,76+0,10/0,037 = 3,203 (м2 ·К/Вт);

Rо= R + 0,16 = 3,203+0,16 = 3,363 (м2 ·К/Вт);

Rо=3,363 > Rqmin= 3,3.

Толщина утеплителя 100 мм удовлетворяет требованиям ДБН.

Как мы видим, утепление стены из силикатного кирпича толщиной 35см с применением теплоизоляционного материала толщиной 10 см позволяет получить минимальный требуемый ДБНом Rqmin, уменьшив при этом реальные потери тепла через стены 2-4 раза.

Для кровли теплотехнический расчет проводиться по тем же формулам, что и для стен.

 

Пример 1. Кровля с утеплением. Район строительства – г. Харьков.

Кровля из металлочерепицы толщиной δ1=0,5мм (l1=46,5 Вт/м·К) с применением минеральной ваты толщиной δ2=15см (l2=0,037 Вт/м·К). Воздушная прослойка δ3=5см.

R = δ1/l12/l2 3/l3 =0,0005/46,5+0,15/0,037+0,14= 4,194 (м2 ·К/Вт);

Rо= R + 0,16 = 4,194+0,16 = 4,354 (м2 ·К/Вт);

Rо= 4,354 < Rqmin= 5,35.

Толщина утеплителя 150 мм не удовлетворяет требованиям ДБН.

Пример 2. Кровля с утеплением. Район строительства – г. Харьков.

Кровля из металлочерепицы толщиной δ1=0,5мм (l1=46,5 Вт/м·К) с применением минеральной ваты толщиной δ2=20см (l2=0,037 Вт/м·К). Воздушная прослойка δ3=5см.

R = δ1/l1 + δ2/l2 3/l3 =0,0005/46,5+0,20/0,037+0,14= 5,545 (м2 ·К/Вт);

Rо= R + 0,16 = 5,545+0,16 = 5,705 (м2 ·К/Вт);

Rо= 5,705 > Rqmin= 5,35.

Толщина утеплителя 200 мм удовлетворяет требованиям ДБН.

Как видим, толщины утеплителя 150мм в кровли недостаточно, чтобы соответствовать требованиям украинских строительных норм. С учетом неизбежного в ближайшее время повышения цен на энергоносители следование нормам ДБН вполне соответствует здравому смыслу. Обратите внимание на вариант №2: толщина утеплителя не только удовлетворяет требованиям ДБН но и сама укладка утеплителя обеспечивает его перевязку, и устранение участков возле стропил, где из-за неплотного прилегания утеплителя могут образоваться щели. Для данного варианта теплопотери будут ниже, чем когда утеплитель будет смонтирован в теле стропил.

U — коэффициент теплопроводности, который показывает, какое количество теплоты переходит в единицу времени от более нагретого к менее нагретому теплоносителю через 1 м2 теплообменной поверхности при разности температур между теплоносителями 1К. Измеряется в Вт/м2 ·К.

U=1/ Rо

Данная формула не учитывает потери тепла, возникающие вследствие неплотностей конструкций с применением теплоизоляционных материалов, а также потери тепла через имеющиеся в конструкции термические мостики. Не учитывая эти потери тепла, можно получить ошибку при расчете U до 40% (рассчитанный U = 0,3 на практике может достигать 0,42; рассчитанный U = 0,5 может достигать 0,7). Для того чтобы учесть часть потерь, существующих реально, нужно применять дополнительный коэффициент k :

— для стен с оконными и дверными проемами 0,05; 

— для стен с оконными и дверными проемами и плитами балконов, проникающими через стены 0,15;

— при расчете Rо для мансард и стен скелетной конструкции считать l теплоизоляционного материала, расположенного между балками, равным 0,045 (при номинальном l = 0,037-0,038) или применять k равным 0,1.

Uk=U + k (*)

(*) Однако и в этой формуле не учитываются некоторые параметры, например, расположение здания, бытовые поступления тепла и другие, хотя они и не оказывают, как правило, существенного влияния на окончательный результат расчетов. Точный расчет по конкретному зданию может сделать только специалист, и процедура это достаточно трудоемкая.

Для стен

Пример 1: Rо = 0,660 м2·К/Вт.

U = 1/0,660 = 1,515 (Вт/м2·К);

Uk = 1,515+0,05 = 1,565 (Вт/м2·К).

Пример 2: Rо= 1,172 м2·К/Вт.

U = 1/1,172 =0,853 (Вт/м2·К);

Uk = 0,853+0,05=0,903 Вт/м2 оС.

Пример 3: Rо= 2,011 м2·К/Вт.

U = 1/2,011 = 0,497 (Вт/м2·К);

Uk = 0,497+0,05 = 0,547 (Вт/м2·К).

Пример 4: Rо= 3,363 м2·К/Вт.

U = 1/3,363= 0,297 (Вт/м2·К);

Uk = 0,297+0,05=0,347 (Вт/м2·К).

Для кровли

Пример 1: Rо = 4,354 м2·К/Вт.

U = 1/4,354 = 0,230 (Вт/м2·К);

Uk = 0,230+0,05 = 0,280 (Вт/м2·К).

Пример 2: Rо = 5,705 м2·К/Вт.

U = 1/5,705 = 0,175 (Вт/м2·К);

Uk = 0,175+0,05 = 0,225 (Вт/м2·К).

С помощью Uk можно рассчитать реальное количество теплопотерь Q для конкретной ограждающей конструкции за любой промежуток времени.

Q = Uk (tв— tн)F,

где Q – количество энергии, передаваемой в форме тепла от воздуха внутри помещения к наружному воздуху за 1 час, Вт; F – площадь ограждающей конструкции, м2; tв и tн – соответственно температура внутреннего и наружного воздуха, оС. При температуре наружного воздуха –10оС, а внутреннего 21оС, формула примет следующий вид:

Q = Uk×31×F

Для расчета принимаем, что общая площадь стен здания F = 200 м2

Для стен

Пример 1: Uk = 1,565 Вт/м2·К;

Q = 1,565×31×200 = 9703,939 Вт*ч.

Пример 2: Uk = 0,903 Вт/м2·К;

Q = 0,903×31×200 = 5600,985 Вт*ч.

Пример 3: Uk = 0,547 Вт/м2·К;

Q = 0,547×31×200 = 3392,505 Вт*ч.

Пример 4: Uk = 0,347 Вт/м2·К;

Q = 0,347×31×200 = 2153,755 Вт*ч.

Для кровли

Пример 1: Uk = 0,280 Вт/м2·К;

Q = 0,280×31×200 = 1733,957 Вт*ч.

Пример 2: Uk = 0,225 Вт/м2·К;

Q = 0,225×31×200 = 1396,687 Вт*ч.

В каждом из примеров показано, сколько теряется тепла через стены здания за один час при температуре снаружи -10 оС.

Поскольку на протяжении отопительного сезона температура постоянно меняется, для теплотехнических расчетов используются средние величины за отопительный сезон. Для Харькова, например, средняя продолжительность отопительного сезона, согласно существующим нормативам, должна составлять 179 дней (4296 часа), при этом средняя температура с внешней стороны ограждающей конструкции составляет 0,4 оС. Средняя температура в помещении принимается 20 оС (и это совсем не клондайк — это нормальные комфортные условия для большинства из нас). При этом разница между средними температурами снаружи и внутри помещения составляет 19,6 оС.

Таблица 4. Средняя температура наружного воздуха в течение отопительного сезона для Харькова

Месяц

Кол-во дней (часов)

Средне-месячная температура, оС

Температура внутри помещения,  оС

Дельта температур,

 оС

Градусо-сутки отопительного сезона, оС·сут

Градусо-часы отопительного сезона, оС·ч

Октябрь

15

7,5

20

12,5

188

4500

Ноябрь

30

1,0

20

19,0

570

13680

Декабрь

31

-3,7

20

23,7

735

17633

Январь

31

-5,9

20

25,9

803

19270

Февраль

28

-5,1

20

25,1

703

16867

Март

31

0,0

20

20,0

620

14880

Апрель

13

9,0

20

11,0

143

3432

За отопительный сезон

179 (4296)

0,4

20

19,6

3761

90262

 

Итак, зная общую площадь каждой ограждающей конструкции F и коэффициент теплопроводности Uk, мы можем рассчитать количество теплопотерь для ограждающих конструкций за отопительный сезон Q за сезон. Для этого нужно умножить Uk на количество градусо-часов за отопительный сезон (см. таблицу 4), а затем на площадь ограждающей конструкции.

Q за сезон = Uk*90262*F

Для стен

Пример 1: Uk = 1,565 Вт/м2·К; общая площадь стен здания 200 м2.

Q за сезон = 1,565*90262*200 = 28254741,21 Вт = 28254,741 (кВт/м2) = 24,358 (Гкал/м2).

Пример 2: Uk = 0,903 Вт/м2·К;

Q за сезон = 0,903*90262*200 = 16308261,32 Вт = 16308,261 (кВт/м2) = 14,059(Гкал/м2).

Пример 3: Uk = 0,547 Вт/м2·К;

Q за сезон = 0,547*90262*200 = 9877879,34 Вт = 9877,879 (кВт/м2) = 8,515 (Гкал/м2).

Пример 4: Uk =0,347 Вт/м2·К;

Q за сезон = 0,347*90262*200 = 6271039,87 Вт = 6271,040 (кВт/м2) = 5,406 (Гкал/м2).

Для кровли

Пример 1: Uk = 0,280 Вт/м2·К;

Qза сезон = 0,280*90262*200 = 5048722,73 Вт = 5048,723 (кВт/м2) = 4,352 (Гкал/м2).

Пример 2: Uk = 0,225 Вт/м2·К;

Qза сезон = 0,225*90262*200 = 4066701,20 Вт = 4066,701 (кВт/м2) = 3,506 (Гкал/м2).

(*) 1 ГКал = 1160 кВт

Сведем все примеры воедино. Для своего дома умножьте площадь стен на соответствующее значение Qза сезон.

Для стен

Пример 1: Для однослойной не утепленной стены. Район строительства – г. Харьков.

Стена из силикатного кирпича толщиной δ1=0,38м (коэффициент теплопроводности l1 = 0,76 Вт/м·К).

R = δ1/l1 = 0,38/0,76 = 0,500 (м2 ·К/Вт);

Rо = R + 0,16 = 0,500+0,16 = 0,660 (м2 ·К/Вт);

Rо=0,660 < Rqmin= 3,3;

U =1/R = 1/0,660 = 1,515 (Вт/м2·К);

Uk = 1,515+0,05 = 1,565 (Вт/м2·К);

Q за сезон = 1,565*90262 = 141,274 (кВт/м2) = 0,122 (Гкал/м2).

Пример 2: Для многослойной стены. Район строительства – г. Харьков.

Внутренняя стена из глиняного (красного) кирпича толщиной δ1=0,38м, (l1=0,70 Вт/м·К); воздушная прослойка δ2=5 см; кладка из силикатного кирпича δ3=0,25м (l=0,76 Вт/м·К).

R = δ1/l1 + δ2/l2 + δ3/l3 = 0,38/0,70+0,14+0,25/0,76 = 1,012 (м2 ·К/Вт);

Rо= R + 0,16 = 1,012+0,16 = 1,172 (м2 ·К/Вт);

Rо=1,172 < Rqmin= 3,3;

U = 1/1,172 =0,853 (Вт/м2·К);

Uk = 0,853+0,05=0,903 Вт/м2 оС;

Q за сезон = 0,903*90262= 81,541 (кВт/м2) = 0,070 (Гкал/м2).

Пример 3: Для многослойной утепленной стены. Район строительства – г. Харьков.

Стена из силикатного кирпича толщиной δ1=0,38м (l1=0,76 Вт/м·К), утепленной с применением минеральной ваты толщиной δ2=5 см (l2= 0,037 Вт/м ·К).

R = δ1/l1 + δ2/l2 = 0,38/0,76+0,05/0,037 = 1,851 (м2 ·К/Вт);

Rо= R + 0,16 = 1,851+0,16 = 2,011 (м2 ·К/Вт);

Rо=2,011 < Rqmin= 3,3;

U = 1/2,011 = 0,497 (Вт/м2·К);

Uk = 0,497+0,05 = 0,547 (Вт/м2·К);

Q за сезон = 0,547*90262= 49,389 (кВт/м2) = 0,043 (Гкал/м2).

Пример 4: Для многослойной утепленной стены. Район строительства – г. Харьков.

Стена из силикатного кирпича толщиной δ1=0,38м (l1=0,76 Вт/м·К), утепленной с применением минеральной ваты толщиной δ2=10 см (l2 = 0,037 Вт/м ·К).

R = δ1/l1 + δ2/l2 = 0,38/0,76+0,10/0,037 = 3,203 (м2 ·К/Вт);

Rо= R + 0,16 = 3,203+0,16 = 3,363 (м2 ·К/Вт);

Rо=3,363 > Rqmin= 3,3;

U = 1/3,363= 0,297 (Вт/м2·К);

Uk = 0,297+0,05=0,347 (Вт/м2·К);

Q за сезон = 0,347*90262= 31,355 (кВт/м2) = 0,027 (Гкал/м2).

Для кровли

Пример 1: Кровля с утеплением. Район строительства – г. Харьков.

Кровля из металлочерепицы толщиной δ1=0,5мм (l1=46,5 Вт/м·К) с применением минеральной ваты толщиной δ2=15см (l2=0,037 Вт/м·К). Воздушная прослойка δ3=5см.

R = δ1/l1 + δ2/l2 3/l3 = 0,0005/46,5+0,15/0,037+0,14 = 4,194 (м2 ·К/Вт);

Rо= R + 0,16 = 4,194+0,16 = 4,354 (м2 ·К/Вт);

Rо= 4,354 < Rqmin= 5,35;

U = 1/4,354 = 0,230 (Вт/м2·К);

Uk = 0,230+0,05 = 0,280 (Вт/м2·К);

Q за сезон = 0,280 *90262= 25,244 (кВт/м2) = 0,022 (Гкал/м2).

Пример 2: Кровля с утеплением. Район строительства – г. Харьков.

Кровля из металлочерепицы толщиной δ1=0,5мм (l1=46,5 Вт/м·К) с применением минеральной ваты толщиной δ2=20см (l2=0,037 Вт/м·К). Воздушная прослойка δ3=5см.

R = δ1/l1 + δ2/l2 3/l3 = 0,0005/46,5+0,20/0,037+0,14 = 5,545 (м2 ·К/Вт);

Rо= R + 0,16 = 5,545+0,16 = 5,705 (м2 ·К/Вт);

Rо= 5,705 > Rqmin= 5,35;

U = 1/5,705 = 0,175 (Вт/м2·К);

Uk = 0,175+0,05 = 0,225 (Вт/м2·К);

Q за сезон = 0,225 *90262= 20,334 (кВт/м2) = 0,018 (Гкал/м2).

Имея расчетные цифры, справочные данные, которые приводятся в табл. 5, вы можете рассчитать стоимость отопления собственного дома и сравнить полученные данные со своими реальными расходами.

Таблица 5. Сравнительные показатели применения различных видов топлива

Вид отопления

Ед. измер

Сред. цена, грн

Теплота сгорания ед., Гкал

КПД котла, %

Стоимость 1Гкал с учетом КПД котла, грн

Удельная стоимость 1Гкал к центр. отопл., %

Расход топлива на 1Гкал

Центральное отопление (счетчик) для предприятий

Гкал

960,73

1

100

960,73

100

1

Центральное отопление (счетчик) для жилого сектора

Гкал

203,26

1

100

203,26

21,16

1

Электроэнергия

КВт* час

0,75

0,00086

100

872,09

90,77

1160

Мазут

Тн

5700

10,2

85

657,44

68,43

0,115

Уголь

Тн

1750

5

85

411,76

42,86

0,235

Газ

1000м3

4700

8,25

91

626,04

65,16

0,133

Дровяные отходы

м3

20

1,92

80

13,02

1,36

0,651

К сожалению, успевать за подорожанием отдельных видов топлива удается не всегда, так что когда вы будете знакомиться с этими данными, они могут уже устареть. Точно можно быть уверенным только в одном: топливо дешевле не становится.

В заключение раздела, посвященного расчетам и предваряя рассмотрение конкретных технических решений по утеплению, хотелось бы отметить следующее: требования государственных строительных норм (ДБН) к сопротивлению теплопередаче ограждающих конструкций постоянно пересматриваться в сторону увеличения. Поэтому при строительстве и реконструкции существующих зданий уже сейчас желательно ориентироваться на оптимальные показатели толщины теплоизоляционного слоя и сопротивления теплопередаче*.

Таблица 6. Рекомендуемые показатели Uопт и Rо

Параметр

Стена многослойная

Каркасная конструкция

Центральное отопление

Электрообогрев*

Центральное отопление

Электрообогрев

Оптимальная толщина теплоизоляции dопт (м)

0,146

0,27

0,153

0,273

Оптимальный показатель коэффициента теплопроводности Uопт (Вт/м2 оС)

0,241

0,138

0,278

0,159

Минимально рекомендуемый показатель R (м2 оС/Вт)

³ 4

³ 6

³ 4

³ 6

* Расчеты производились польскими специалистами.

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЕМЫМ МОЖЕТ СЧИТАТЬСЯ ДОМ, КОТОРЫЙ ИМЕЕТ СЛЕДУЮЩИЕ ПОКАЗАТЕЛИ R:

для мансард и покрытий

³ 6,0

для стен

³ 4,0

для полов над неотапливаемыми подвалами

³ 2,0

для полов на грунте

³ 3,0

Приложение 1

Расчетные значения коэффициентов теплопередачи внутренней αв и внешней αз поверхности ограждающей конструкции

 

Тип конструкції

Коэффициент теплопередачи, Вт/(м2 · К)

αв

αз

Зовнішні стіни, дахи, покриття, перекриття над проїздами плоскі та з ребрами при відношенні висоти ребра h до відстані між гранями b сусідніх ребер

h/b ≤ 0,3

h/b > 0,3

8,7

7,6

23

23

Перекриття горищ та холодних підвалів

8,7

12

Перекриття над холодними підвалами та технічними поверхами, що розташовані нижче рівня землі

8,7

6

Вікна, балконні двері, вітражі та світлопрозорі фасадні системи

8,0

23

Зенітні ліхтарі

9,9

23