- Kako izračunati debelino stene
- Izračun debeline stene, debeline izolacije, zaključnih plasti
- Primer izračuna debeline izolacije
- 4.8 Zaokroževanje izračunanih vrednosti toplotne prevodnosti
- Priloga A (obvezna)
- Potreba po izolaciji sten
- Toplotnotehnični izračun sten iz različnih materialov
- Izračun potrebne debeline enoslojne stene
- Izračun toplotne odpornosti stene
- Stena iz blokov iz gaziranega betona
- Stena iz ekspandiranega betonskega bloka
- Stena iz keramičnih blokov
- Stena iz silikatne opeke
- Izračun sendvič strukture
- Kaj je toplotna prevodnost in toplotna odpornost
- Izvajamo izračune
- Kako izbrati pravi grelec?
- Osnovne zahteve za toplotnoizolacijske materiale:
- Toplotna prevodnost mavčnega ometa
- Učinkovitost sendvič konstrukcij
- Gostota in toplotna prevodnost
- Izračun debeline stene in izolacije
- Druga izbirna merila
- Masivna teža izolacije
- Dimenzijska stabilnost
- Paroprepustnost
- gorljivost
- Zvočno izolirane lastnosti
- Tabela toplotne prevodnosti toplotnoizolacijskih materialov
- Zaporedje
- Koeficient toplotne prevodnosti.
Kako izračunati debelino stene
Da bi bila hiša pozimi topla in poleti hladna, je potrebno, da ima ovoj stavbe (stene, tla, strop/streha) določen toplotni upor. Ta vrednost je za vsako regijo drugačna. Odvisno je od povprečne temperature in vlažnosti na določenem območju.
Toplotna odpornost ogradnih konstrukcij za ruske regije
Da računi za ogrevanje ne bodo preveliki, je treba gradbene materiale in njihovo debelino izbrati tako, da njihova skupna toplotna odpornost ni manjša od navedene v tabeli.
Izračun debeline stene, debeline izolacije, zaključnih plasti
Za sodobno gradnjo je značilna situacija, ko ima stena več plasti. Poleg nosilne konstrukcije so izolacija, zaključni materiali. Vsaka plast ima svojo debelino. Kako določiti debelino izolacije? Izračun je enostaven. Na podlagi formule:
Formula za izračun toplotne odpornosti
R je toplotna upornost;
p je debelina plasti v metrih;
k je koeficient toplotne prevodnosti.
Najprej se morate odločiti za materiale, ki jih boste uporabili pri gradnji. Poleg tega morate natančno vedeti, kakšna bo vrsta stenskega materiala, izolacije, zaključka itd. Navsezadnje vsak od njih prispeva k toplotni izolaciji, pri izračunu pa se upošteva toplotna prevodnost gradbenih materialov.
Najprej se upošteva toplotna odpornost konstrukcijskega materiala (iz katerega bo zgrajena stena, strop itd.), Nato se po "preostalem" principu izbere debelina izbrane izolacije. Upoštevate lahko tudi toplotnoizolacijske lastnosti zaključnih materialov, vendar običajno gredo "plus" na glavne. Tako je določena rezerva položena "za vsak slučaj".Ta rezerva vam omogoča, da prihranite pri ogrevanju, kar posledično pozitivno vpliva na proračun.
Primer izračuna debeline izolacije
Vzemimo primer. Zgradili bomo opečno steno - eno in pol opeke, izolirali bomo z mineralno volno. Glede na tabelo mora biti toplotna odpornost sten za regijo najmanj 3,5. Izračun za to situacijo je podan spodaj.
- Za začetek izračunamo toplotno odpornost opečne stene. Ena in pol opeke je 38 cm ali 0,38 metra, koeficient toplotne prevodnosti opeke je 0,56. Upoštevamo po zgornji formuli: 0,38 / 0,56 \u003d 0,68. Takšna toplotna odpornost ima steno 1,5 opeke.
- Ta vrednost se odšteje od celotne toplotne upornosti za regijo: 3,5-0,68 = 2,82. To vrednost je treba "obnoviti" s toplotno izolacijo in zaključnimi materiali.
Vse ogradne konstrukcije bo treba izračunati
Če je proračun omejen, lahko vzamete 10 cm mineralne volne, manjkajoče pa pokrijemo z zaključnimi materiali. Bodo znotraj in zunaj. Ampak, če želite, da so računi za ogrevanje minimalni, je bolje, da začnete zaključek s "plusom" na izračunano vrednost. To je vaša rezerva za čas najnižjih temperatur, saj so norme toplotne odpornosti za ogradne konstrukcije izračunane glede na povprečno temperaturo za več let, zime pa so nenormalno mrzle
Ker se toplotna prevodnost gradbenih materialov, uporabljenih za dekoracijo, preprosto ne upošteva.
4.8 Zaokroževanje izračunanih vrednosti toplotne prevodnosti
Izračunane vrednosti toplotne prevodnosti materiala so zaokrožene
po spodnjih pravilih:
za toplotno prevodnost l,
W/(m K):
— če je l ≤
0,08, potem se deklarirana vrednost zaokroži na naslednje višje število z natančnostjo
do 0,001 W/(m K);
— če je 0,08 < l ≤
0,20, potem se deklarirana vrednost zaokroži na naslednjo višjo vrednost z
natančnost do 0,005 W/(m K);
— če je 0,20 < l ≤
2,00, potem se deklarirana vrednost zaokroži na naslednje višje število z natančnostjo
do 0,01 W/(m K);
— če 2,00 < l,
potem se deklarirana vrednost zaokroži navzgor na naslednjo višjo vrednost na najbližjo
0,1 W/(mK).
Priloga A
(obvezno)
Tabela
A.1
Materiali (strukture) | Delovna vlažnost | |
AMPAK | B | |
1 stiropor | 2 | 10 |
2 Ekstrudiranje ekspandiranega polistirena | 2 | 3 |
3 Poliuretanska pena | 2 | 5 |
4 plošče | 5 | 20 |
5 Perlitoplast beton | 2 | 3 |
6 Izdelki za toplotno izolacijo | 5 | 15 |
7 Izdelki za toplotno izolacijo | ||
8 Preproge in plošče iz | 2 | 5 |
9 Penasto steklo ali plinsko steklo | 1 | 2 |
10 Plošče iz lesnih vlaken | 10 | 12 |
11 Vlaknene plošče in | 10 | 15 |
12 Trstične plošče | 10 | 15 |
13 Šotne plošče | 15 | 20 |
14 Vleka | 7 | 12 |
15 Mavčne plošče | 4 | 6 |
16 Mavčne plošče | 4 | 6 |
17 Razširjeni izdelki | 1 | 2 |
18 Ekspandirani glineni prod | 2 | 3 |
19 Šungizit gramoz | 2 | 4 |
20 Zdrobljen kamen iz plavža | 2 | 3 |
21 Zdrobljen kamen iz žlindre in | 2 | 3 |
22 Ruševine in pesek iz | 5 | 10 |
23 Ekspandiran vermikulit | 1 | 3 |
24 Pesek za gradnjo | 1 | 2 |
25 Cementna žlindra | 2 | 4 |
26 Cement-perlit | 7 | 12 |
27 Mavčno perlitna malta | 10 | 15 |
28 Porozno | 6 | 10 |
29 Tuf beton | 7 | 10 |
30 Plovec | 4 | 6 |
31 Beton na vulkanskem | 7 | 10 |
32 Beton iz ekspandirane gline na | 5 | 10 |
33 Ekspandirani glineni beton na | 4 | 8 |
34 Ekspandirani beton na | 9 | 13 |
35 Šungizit beton | 4 | 7 |
36 Perlitni beton | 10 | 15 |
37 žlindra beton iz plovca | 5 | 8 |
38 Pena iz žlindre in gazirani beton iz žlindre | 8 | 11 |
39 plavžni beton | 5 | 8 |
40 Agloporitni beton in beton | 5 | 8 |
41 Pepelni gramoz beton | 5 | 8 |
42 Vermikulitni beton | 8 | 13 |
43 Polistirenski beton | 4 | 8 |
44 Plin in pena beton, plin | 8 | 12 |
45 Plinski in penasti pepelni beton | 15 | 22 |
46 Opeka zidane iz | 1 | 2 |
47 Masivni zid | 1,5 | 3 |
48 Zidanje iz | 2 | 4 |
49 Masivni zid | 2 | 4 |
50 opeke iz | 2 | 4 |
51 Zidanje iz | 1,5 | 3 |
52 Zidanje iz | 1 | 2 |
53 Zidanje iz | 2 | 4 |
54 Les | 15 | 20 |
55 Vezane plošče | 10 | 13 |
56 Kartonska obloga | 5 | 10 |
57 Gradbena plošča | 6 | 12 |
58 Armirani beton | 2 | 3 |
59 Beton na gramoz oz | 2 | 3 |
60 Malta | 2 | 4 |
61 Kompleksna raztopina (pesek, | 2 | 4 |
62 Rešitev | 2 | 4 |
63 Granit, gnajs in bazalt | ||
64 Marmor | ||
65 Apnenec | 2 | 3 |
66 Lehnjak | 3 | 5 |
67 Azbestno-cementne plošče | 2 | 3 |
ključne besede:
gradbeni materiali in izdelki, termofizikalne lastnosti, izračunano
vrednosti, toplotna prevodnost, paroprepustnost
Potreba po izolaciji sten
Utemeljitev uporabe toplotne izolacije je naslednja:
- Ohranjanje toplote v prostorih v hladnem obdobju in hladnosti v vročini. V večnadstropni stanovanjski stavbi lahko toplotne izgube skozi stene dosežejo do 30% ali 40%. Za zmanjšanje toplotnih izgub bodo potrebni posebni toplotnoizolacijski materiali. Pozimi lahko uporaba električnih grelnikov zraka poveča vaše račune za elektriko. To izgubo je veliko bolj donosno nadomestiti z uporabo visokokakovostnega toplotnoizolacijskega materiala, ki bo pomagal zagotoviti udobno notranjo klimo v vsakem letnem času. Omeniti velja, da bo kompetentna izolacija zmanjšala stroške uporabe klimatskih naprav.
- Podaljšanje življenjske dobe nosilnih konstrukcij stavbe. V primeru industrijskih zgradb, ki so zgrajene s kovinskim okvirjem, toplotni izolator deluje kot zanesljiva zaščita kovinske površine pred korozijskimi procesi, ki lahko zelo škodljivo vplivajo na tovrstne konstrukcije. Kar zadeva življenjsko dobo opečnih zgradb, je določena s številom ciklov zamrzovanja in odmrzovanja materiala. Vpliv teh ciklov odpravlja tudi izolacija, saj se v toplotno izoliranem objektu rosišče premakne proti izolaciji, kar ščiti stene pred uničenjem.
- Izolacija hrupa. Zaščito pred vedno večjim obremenitvijo s hrupom zagotavljajo materiali z lastnostmi, ki absorbirajo zvok. To so lahko debele preproge ali stenske plošče, ki lahko odbijajo zvok.
- Ohranjanje uporabne talne površine.Uporaba toplotnoizolacijskih sistemov bo zmanjšala debelino zunanjih sten, medtem ko se bo notranja površina stavb povečala.
Toplotnotehnični izračun sten iz različnih materialov
Med različnimi materiali za gradnjo nosilnih sten je včasih težka izbira.
Če primerjate različne možnosti med seboj, je eden od pomembnih meril, na katerega morate biti pozorni, "toplota" materiala. Sposobnost materiala, da ne oddaja toplote navzven, bo vplivala na udobje v prostorih hiše in stroške ogrevanja. Drugi postane še posebej pomemben, če v hišo ni plina.
Drugi postane še posebej pomemben, če v hišo ni plina.
Sposobnost materiala, da ne oddaja toplote navzven, bo vplivala na udobje v prostorih hiše in stroške ogrevanja. Drugi postane še posebej pomemben, če v hišo ni plina.
Za toplotno zaščitne lastnosti gradbenih konstrukcij je značilen parameter, kot je odpornost na prenos toplote (Ro, m² °C / W).
Po obstoječih standardih (SP 50.13330.2012 Toplotna zaščita stavb.
Posodobljena različica SNiP 23-02-2003), med gradnjo v regiji Samara je normalizirana vrednost upora prenosa toplote za zunanje stene Ro.norm = 3,19 m² °C / W. Pod pogojem, da je projektna specifična poraba toplotne energije za ogrevanje stavbe pod standardom, je dovoljeno zmanjšati vrednost upora prenosa toplote, vendar ne manj od dovoljene vrednosti Ro.tr =0,63 Ro.norm = 2,01 m² °C / W.
Glede na uporabljeni material je za doseganje standardnih vrednosti potrebno izbrati določeno debelino enoslojne ali večslojne zidne konstrukcije. Spodaj so izračuni odpornosti pri prenosu toplote za najbolj priljubljene oblike zunanjih sten.
Izračun potrebne debeline enoslojne stene
Spodnja tabela opredeljuje debelino enoslojne zunanje stene hiše, ki ustreza zahtevam standardov toplotne zaščite.
Zahtevana debelina stene je določena z vrednostjo upora prenosa toplote, ki je enaka osnovni vrednosti (3,19 m² °C/W).
Dovoljeno - najmanjša dovoljena debelina stene, pri čemer je vrednost upora prenosa toplote enaka dovoljeni (2,01 m² °C / W).
št. p / str | stenski material | Toplotna prevodnost, W/m °C | Debelina stene, mm | |
Obvezno | Dovoljeno | |||
1 | blok iz gaziranega betona | 0,14 | 444 | 270 |
2 | Blok iz ekspandirane gline | 0,55 | 1745 | 1062 |
3 | keramični blok | 0,16 | 508 | 309 |
4 | Keramični blok (topel) | 0,12 | 381 | 232 |
5 | opeka (silikatna) | 0,70 | 2221 | 1352 |
Zaključek: od najbolj priljubljenih gradbenih materialov je možna le homogena stenska konstrukcija iz gaziranega betona in keramičnih blokov. Več kot meter debela stena, izdelana iz ekspandiranega glinenega betona ali opeke, se ne zdi resnična.
Izračun toplotne odpornosti stene
Spodaj so vrednosti odpornosti proti prenosu toplote najbolj priljubljenih možnosti za gradnjo zunanjih sten iz gaziranega betona, ekspandiranega glinenega betona, keramičnih blokov, opeke, z ometom in obrnjeno opeko, z izolacijo in brez nje. V barvni vrstici lahko te možnosti primerjate med seboj. Zelena črta pomeni, da stena ustreza normativnim zahtevam za toplotno zaščito, rumena - stena izpolnjuje dovoljene zahteve, rdeča - stena ne izpolnjuje zahtev
Stena iz blokov iz gaziranega betona
1 | Gazirani betonski blok D600 (400 mm) | 2,89 W/m °C |
2 | Gazirani betonski blok D600 (300 mm) + izolacija (100 mm) | 4,59 W/m °C |
3 | Gazirani betonski blok D600 (400 mm) + izolacija (100 mm) | 5,26 W/m °C |
4 | Gazirani betonski blok D600 (300 mm) + prezračevana zračna reža (30 mm) + opečna opeka (120 mm) | 2,20 W/m °C |
5 | Gazobetonski blok D600 (400 mm) + prezračevana zračna reža (30 mm) + opečna opeka (120 mm) | 2,88 W/m °C |
Stena iz ekspandiranega betonskega bloka
1 | Blok ekspandirane gline (400 mm) + izolacija (100 mm) | 3,24 W/m °C |
2 | Blok ekspandirane gline (400 mm) + zaprta zračna reža (30 mm) + opečna opeka (120 mm) | 1,38 W/m °C |
3 | Blok ekspandirane gline (400 mm) + izolacija (100 mm) + prezračevana zračna reža (30 mm) + opečna opeka (120 mm) | 3,21 W/m °C |
Stena iz keramičnih blokov
1 | keramični blok (510 mm) | 3,20 W/m °C |
2 | Keramični blok topel (380 mm) | 3,18 W/m °C |
3 | Keramični blok (510 mm) + izolacija (100 mm) | 4,81 W/m °C |
4 | Keramični blok (380 mm) + zaprta zračna reža (30 mm) + opečna opeka (120 mm) | 2,62 W/m °C |
Stena iz silikatne opeke
1 | Opeka (380 mm) + izolacija (100 mm) | 3,07 W/m °C |
2 | Opeka (510 mm) + zaprta zračna reža (30 mm) + obrnjena opeka (120 mm) | 1,38 W/m °C |
3 | Opeka (380 mm) + izolacija (100 mm) + prezračevana zračna reža (30 mm) + obrnjena opeka (120 mm) | 3,05 W/m °C |
Izračun sendvič strukture
Če gradimo zid iz različnih materialov, na primer opeke, mineralne volne, ometa, je treba vrednosti izračunati za vsak posamezen material. Zakaj seštejemo nastale številke.
V tem primeru je vredno delati po formuli:
Rtot= R1+ R2+…+ Rn+ Ra, kjer:
R1-Rn - toplotna odpornost plasti različnih materialov;
Ra.l - toplotna upornost zaprte zračne reže. Vrednosti najdete v tabeli 7, klavzula 9 v SP 23-101-2004. Pri gradnji sten ni vedno predvidena plast zraka. Za več informacij o izračunih si oglejte ta video:
Kaj je toplotna prevodnost in toplotna odpornost
Pri izbiri gradbenih materialov za gradnjo je treba biti pozoren na značilnosti materialov. Eden od ključnih položajev je toplotna prevodnost
Prikazuje se s koeficientom toplotne prevodnosti. To je količina toplote, ki jo lahko prevede določen material na enoto časa. To pomeni, da manjši kot je ta koeficient, slabše material prevaja toploto. Nasprotno, višje kot je število, bolje se odvaja toplota.
Diagram, ki ponazarja razliko v toplotni prevodnosti materialov
Za izolacijo se uporabljajo materiali z nizko toplotno prevodnostjo, z visoko - za prenos ali odvajanje toplote. Radiatorji so na primer izdelani iz aluminija, bakra ali jekla, saj dobro prenašajo toploto, torej imajo visoko toplotno prevodnost. Za izolacijo se uporabljajo materiali z nizkim koeficientom toplotne prevodnosti - bolje zadržujejo toploto. Če je predmet sestavljen iz več plasti materiala, se njegova toplotna prevodnost določi kot vsota koeficientov vseh materialov. Pri izračunih se izračuna toplotna prevodnost vsake od komponent "pite", najdene vrednosti so povzete. Na splošno dobimo toplotnoizolacijsko sposobnost ovoja stavbe (stene, tla, strop).
Toplotna prevodnost gradbenih materialov kaže količino toplote, ki jo prehaja na enoto časa.
Obstaja tudi toplotna odpornost. Odraža sposobnost materiala, da prepreči prehod toplote skozi njega.To pomeni, da je vzajemna vrednost toplotne prevodnosti. In če vidite material z visoko toplotno odpornostjo, ga lahko uporabite za toplotno izolacijo. Primer toplotnoizolacijskih materialov je lahko priljubljena mineralna ali bazaltna volna, polistiren itd. Za odstranjevanje ali prenos toplote so potrebni materiali z nizko toplotno odpornostjo. Za ogrevanje se na primer uporabljajo aluminijasti ali jekleni radiatorji, saj dobro oddajajo toploto.
Izvajamo izračune
Izračun debeline stene glede na toplotno prevodnost je pomemben dejavnik pri gradnji. Pri projektiranju stavb arhitekt izračuna debelino sten, vendar to stane dodaten denar. Če želite prihraniti denar, lahko ugotovite, kako sami izračunate potrebne kazalnike.
Hitrost prenosa toplote materiala je odvisna od sestavin, ki so vključene v njegovo sestavo. Upor prenosa toplote mora biti večji od minimalne vrednosti, določene v pravilniku "Toplotna izolacija stavb".
Razmislite, kako izračunati debelino stene, odvisno od materialov, uporabljenih pri gradnji.
δ je debelina materiala, uporabljenega za gradnjo stene;
λ je indikator toplotne prevodnosti, izračunan v (m2 °C/W).
Ko kupujete gradbeni material, mora biti koeficient toplotne prevodnosti zanje naveden v potnem listu.
Kako izbrati pravi grelec?
Pri izbiri grelnika morate biti pozorni na: cenovno dostopnost, obseg, strokovno mnenje in tehnične lastnosti, ki so najpomembnejši kriterij
Osnovne zahteve za toplotnoizolacijske materiale:
Toplotna prevodnost.
Toplotna prevodnost se nanaša na sposobnost materiala, da prenaša toploto. Za to lastnost je značilen koeficient toplotne prevodnosti, na podlagi katerega se vzame zahtevana debelina izolacije. Toplotnoizolacijski material z nizko toplotno prevodnostjo je najboljša izbira.
Tudi toplotna prevodnost je tesno povezana s pojmi gostote in debeline izolacije, zato je treba pri izbiri biti pozoren na te dejavnike. Toplotna prevodnost istega materiala se lahko razlikuje glede na gostoto
Gostota je masa enega kubičnega metra toplotnoizolacijskega materiala. Po gostoti delimo materiale na: ekstra lahke, lahke, srednje, goste (trde). Med lahke materiale spadajo porozni materiali, primerni za izolacijo sten, predelnih sten, stropov. Gosta izolacija je bolj primerna za izolacijo zunaj.
Manjša kot je gostota izolacije, manjša je teža in večja je toplotna prevodnost. To je pokazatelj kakovosti izolacije. Majhna teža prispeva k enostavni vgradnji in namestitvi. Med eksperimentalnimi študijami je bilo ugotovljeno, da grelnik z gostoto od 8 do 35 kg / m³ najbolje zadržuje toploto in je primeren za izolacijo vertikalnih konstrukcij v zaprtih prostorih.
Kako je toplotna prevodnost odvisna od debeline? Obstaja napačno mnenje, da bo debela izolacija bolje zadržala toploto v zaprtih prostorih. To vodi do neupravičenih stroškov. Prevelika debelina izolacije lahko povzroči kršitev naravnega prezračevanja in prostor bo preveč zadušen.
In nezadostna debelina izolacije vodi k dejstvu, da bo mraz prodrl skozi debelino stene in na ravnini stene bo nastala kondenzacija, stena se bo neizogibno navlažila, pojavila se bo plesen in glive.
Debelino izolacije je treba določiti na podlagi izračuna toplotne tehnike ob upoštevanju podnebnih značilnosti ozemlja, materiala stene in njegove najmanjše dovoljene vrednosti odpornosti na prenos toplote.
Če se izračun zanemari, se lahko pojavijo številne težave, katerih rešitev bo zahtevala velike dodatne stroške!
Toplotna prevodnost mavčnega ometa
Paroprepustnost mavčnega ometa, ki se nanese na površino, je odvisna od mešanja. Če pa ga primerjamo z običajnim, potem je prepustnost mavčnega ometa 0,23 W / m × ° C, cementni omet pa doseže 0,6 ÷ 0,9 W / m × ° C. Takšni izračuni nam omogočajo, da rečemo, da je paroprepustnost mavčnega ometa veliko nižja.
Zaradi nizke prepustnosti se toplotna prevodnost mavčnega ometa zmanjša, kar omogoča povečanje toplote v prostoru. Mavčni omet odlično zadržuje toploto, za razliko od:
- apneni pesek;
- betonski omet.
Zaradi nizke toplotne prevodnosti mavčnega ometa ostanejo stene tople tudi v hudi zmrzali zunaj.
Učinkovitost sendvič konstrukcij
Gostota in toplotna prevodnost
Trenutno ni takšnega gradbenega materiala, katerega visoka nosilnost bi bila združena z nizko toplotno prevodnostjo. Gradnja stavb po principu večplastnih struktur omogoča:
- skladno s projektnimi normativi gradnje in varčevanjem z energijo;
- ohraniti dimenzije ogradnih konstrukcij v razumnih mejah;
- zmanjšati materialne stroške za gradnjo objekta in njegovo vzdrževanje;
- za doseganje vzdržljivosti in vzdržljivosti (na primer pri zamenjavi enega lista mineralne volne).
Kombinacija konstrukcijskega materiala in toplotnoizolacijskega materiala zagotavlja trdnost in zmanjša izgubo toplotne energije na optimalno raven. Zato se pri načrtovanju sten pri izračunih upošteva vsak sloj bodoče ogradne konstrukcije.
Prav tako je pomembno upoštevati gostoto pri gradnji hiše in ko je izolirana. Gostota snovi je dejavnik, ki vpliva na njeno toplotno prevodnost, sposobnost zadrževanja glavnega toplotnega izolatorja - zraka
Gostota snovi je dejavnik, ki vpliva na njeno toplotno prevodnost, sposobnost zadrževanja glavnega toplotnega izolatorja - zraka.
Izračun debeline stene in izolacije
Izračun debeline stene je odvisen od naslednjih kazalcev:
- gostota;
- izračunana toplotna prevodnost;
- koeficient upora prenosa toplote.
V skladu z uveljavljenimi normativi mora biti vrednost indeksa toplotne odpornosti zunanjih sten najmanj 3,2λ W/m •°C.
Izračun debeline sten iz armiranega betona in drugih konstrukcijskih materialov je predstavljen v tabeli 2. Takšni gradbeni materiali imajo visoke nosilne lastnosti, so trpežni, vendar so neučinkoviti kot toplotna zaščita in zahtevajo neracionalno debelino stene.
tabela 2
Indeks | Beton, malto-betonske mešanice | |||
Armirani beton | Cementno-peščena malta | Kompleksna malta (cement-apneno-pesek) | Apneno-peščena malta | |
gostota, kg/cu.m. | 2500 | 1800 | 1700 | 1600 |
koeficient toplotne prevodnosti, W/(m•°С) | 2,04 | 0,93 | 0,87 | 0,81 |
debelina stene, m | 6,53 | 2,98 | 2,78 | 2,59 |
Konstrukcijski in toplotnoizolacijski materiali so lahko izpostavljeni dovolj velikim obremenitvam, hkrati pa bistveno povečajo toplotne in zvočne lastnosti stavb v stenskih ograjenih konstrukcijah (tabele 3.1, 3.2).
Tabela 3.1
Indeks | Konstrukcijski in toplotnoizolacijski materiali | |||||
plovec | Ekspandirani glineni beton | Polistirenski beton | Pena in porobeton (pena in plinski silikat) | Glinena opeka | silikatna opeka | |
gostota, kg/cu.m. | 800 | 800 | 600 | 400 | 1800 | 1800 |
koeficient toplotne prevodnosti, W/(m•°С) | 0,68 | 0,326 | 0,2 | 0,11 | 0,81 | 0,87 |
debelina stene, m | 2,176 | 1,04 | 0,64 | 0,35 | 2,59 | 2,78 |
Tabela 3.2
Indeks | Konstrukcijski in toplotnoizolacijski materiali | |||||
Opeka iz žlindre | Silikatna opeka 11-votla | Silikatna opeka 14-votla | Bor (kriznozrnat) | Bor (vzdolžno zrno) | Vezane plošče | |
gostota, kg/cu.m. | 1500 | 1500 | 1400 | 500 | 500 | 600 |
koeficient toplotne prevodnosti, W/(m•°С) | 0,7 | 0,81 | 0,76 | 0,18 | 0,35 | 0,18 |
debelina stene, m | 2,24 | 2,59 | 2,43 | 0,58 | 1,12 | 0,58 |
Toplotnoizolacijski gradbeni materiali lahko znatno povečajo toplotno zaščito zgradb in objektov. Podatki v tabeli 4 kažejo, da imajo najnižje vrednosti toplotne prevodnosti polimeri, mineralna volna, plošče iz naravnih organskih in anorganskih materialov.
Tabela 4
Indeks | Toplotnoizolacijski materiali | ||||||
PPT | PT polistirenski beton | Preproge iz mineralne volne | Toplotnoizolacijske plošče (PT) iz mineralne volne | Vlaknene plošče (iverne plošče) | Vleka | Mavčne plošče (suhi omet) | |
gostota, kg/cu.m. | 35 | 300 | 1000 | 190 | 200 | 150 | 1050 |
koeficient toplotne prevodnosti, W/(m•°С) | 0,39 | 0,1 | 0,29 | 0,045 | 0,07 | 0,192 | 1,088 |
debelina stene, m | 0,12 | 0,32 | 0,928 | 0,14 | 0,224 | 0,224 | 1,152 |
Pri izračunih se uporabljajo vrednosti tabel toplotne prevodnosti gradbenih materialov:
- toplotna izolacija fasad;
- izolacija zgradbe;
- izolacijski materiali za strešne kritine;
- tehnična izolacija.
Naloga izbire optimalnih materialov za gradnjo seveda pomeni bolj celosten pristop.Vendar že tako preprosti izračuni že v prvih fazah načrtovanja omogočajo določitev najprimernejših materialov in njihove količine.
Druga izbirna merila
Pri izbiri primernega izdelka je treba upoštevati ne le toplotno prevodnost in ceno izdelka.
Pozorni morate biti na druga merila:
- prostorninska teža izolacije;
- stabilnost oblike tega materiala;
- paroprepustnost;
- gorljivost toplotne izolacije;
- zvočno izolirane lastnosti izdelka.
Oglejmo si te značilnosti podrobneje. Začnimo po vrsti.
Masivna teža izolacije
Volumetrična teža je masa 1 m² izdelka. Poleg tega je lahko ta vrednost, odvisno od gostote materiala, različna - od 11 kg do 350 kg.
Takšna toplotna izolacija bo imela znatno volumetrično težo.
Vsekakor je treba upoštevati težo toplotne izolacije, še posebej pri izolaciji lože. Konec koncev mora biti konstrukcija, na katero je pritrjena izolacija, zasnovana za dano težo. Glede na maso se bo razlikoval tudi način vgradnje toplotnoizolacijskih izdelkov.
Na primer, pri izolaciji strehe so lahki grelniki nameščeni v okvir špirovcev in letvic. Težki primerki so nameščeni na vrh špirovcev, kot zahtevajo navodila za namestitev.
Dimenzijska stabilnost
Ta parameter ne pomeni nič drugega kot gubo uporabljenega izdelka. Z drugimi besedami, v celotni življenjski dobi ne bi smel spreminjati svoje velikosti.
Vsaka deformacija bo povzročila izgubo toplote
V nasprotnem primeru lahko pride do deformacije izolacije. In to bo že povzročilo poslabšanje njegovih toplotnoizolacijskih lastnosti. Študije so pokazale, da so toplotne izgube v tem primeru lahko do 40%.
Paroprepustnost
Po tem merilu lahko vse grelnike razdelimo na dve vrsti:
- "volna" - toplotnoizolacijski materiali, sestavljeni iz organskih ali mineralnih vlaken. So paroprepustne, saj zlahka prehajajo vlago skozi njih.
- "pene" - toplotnoizolacijski izdelki, izdelani s strjevanjem posebne penaste mase. Ne prepuščajo vlage.
Glede na oblikovne značilnosti prostora se lahko v njej uporabljajo materiali prve ali druge vrste. Poleg tega so paroprepustni izdelki pogosto nameščeni z lastnimi rokami skupaj s posebnim filmom za parno zaporo.
gorljivost
Zelo zaželeno je, da je uporabljena toplotna izolacija negorljiva. Možno je, da se bo samougasnil.
Toda na žalost v pravem požaru tudi to ne bo pomagalo. V epicentru požara bo gorelo tudi tisto, ki v normalnih razmerah ne prižge.
Zvočno izolirane lastnosti
Omenili smo že dve vrsti izolacijskih materialov: "volna" in "pena". Prvi je odličen zvočni izolator.
Drugi, nasprotno, nima takšnih lastnosti. Toda to je mogoče popraviti. Če želite to narediti, je treba pri izolaciji "pene" namestiti skupaj z "volno".
Tabela toplotne prevodnosti toplotnoizolacijskih materialov
Da bi se hiša lažje ogrevala pozimi in hladila poleti, mora biti toplotna prevodnost sten, tal in streh vsaj določena številka, ki se izračuna za vsako regijo. Sestava "pite" sten, tal in stropa, debelina materialov so vzeti tako, da skupna številka ni manjša (ali bolje - vsaj malo več) priporočljiva za vašo regijo.
Koeficient toplotne prehodnosti materialov sodobnih gradbenih materialov za ogradne konstrukcije
Pri izbiri materialov je treba upoštevati, da nekateri od njih (ne vsi) veliko bolje prevajajo toploto v pogojih visoke vlažnosti. Če je med delovanjem verjetno taka situacija dolgo časa, se pri izračunih uporabi toplotna prevodnost za to stanje. Koeficienti toplotne prevodnosti glavnih materialov, ki se uporabljajo za izolacijo, so prikazani v tabeli.
Ime materiala | Toplotna prevodnost W/(m °C) | ||
---|---|---|---|
Suha | Pod normalno vlažnostjo | Z visoko vlažnostjo | |
Volnena klobučevina | 0,036-0,041 | 0,038-0,044 | 0,044-0,050 |
Kamena mineralna volna 25-50 kg/m3 | 0,036 | 0,042 | 0,,045 |
Kamena mineralna volna 40-60 kg/m3 | 0,035 | 0,041 | 0,044 |
Kamena mineralna volna 80-125 kg/m3 | 0,036 | 0,042 | 0,045 |
Kamena mineralna volna 140-175 kg/m3 | 0,037 | 0,043 | 0,0456 |
Kamena mineralna volna 180 kg/m3 | 0,038 | 0,045 | 0,048 |
Steklena volna 15 kg/m3 | 0,046 | 0,049 | 0,055 |
Steklena volna 17 kg/m3 | 0,044 | 0,047 | 0,053 |
Steklena volna 20 kg/m3 | 0,04 | 0,043 | 0,048 |
Steklena volna 30 kg/m3 | 0,04 | 0,042 | 0,046 |
Steklena volna 35 kg/m3 | 0,039 | 0,041 | 0,046 |
Steklena volna 45 kg/m3 | 0,039 | 0,041 | 0,045 |
Steklena volna 60 kg/m3 | 0,038 | 0,040 | 0,045 |
Steklena volna 75 kg/m3 | 0,04 | 0,042 | 0,047 |
Steklena volna 85 kg/m3 | 0,044 | 0,046 | 0,050 |
Ekspandirani polistiren (pena, PPS) | 0,036-0,041 | 0,038-0,044 | 0,044-0,050 |
Ekstrudirana polistirenska pena (EPS, XPS) | 0,029 | 0,030 | 0,031 |
Penasti beton, porobeton na cementni malti, 600 kg/m3 | 0,14 | 0,22 | 0,26 |
Penasti beton, porobeton na cementni malti, 400 kg/m3 | 0,11 | 0,14 | 0,15 |
Penasti beton, porobeton na apneni malti, 600 kg/m3 | 0,15 | 0,28 | 0,34 |
Penasti beton, porobeton na apneni malti, 400 kg/m3 | 0,13 | 0,22 | 0,28 |
Penasto steklo, drobtina, 100 - 150 kg/m3 | 0,043-0,06 | ||
Penasto steklo, drobtina, 151 - 200 kg/m3 | 0,06-0,063 | ||
Penasto steklo, drobtina, 201 - 250 kg/m3 | 0,066-0,073 | ||
Penasto steklo, drobtina, 251 - 400 kg/m3 | 0,085-0,1 | ||
Penasti blok 100 - 120 kg/m3 | 0,043-0,045 | ||
Penasti blok 121- 170 kg/m3 | 0,05-0,062 | ||
Penasti blok 171 - 220 kg / m3 | 0,057-0,063 | ||
Penasti blok 221 - 270 kg / m3 | 0,073 | ||
Ecowool | 0,037-0,042 | ||
Poliuretanska pena (PPU) 40 kg/m3 | 0,029 | 0,031 | 0,05 |
Poliuretanska pena (PPU) 60 kg/m3 | 0,035 | 0,036 | 0,041 |
Poliuretanska pena (PPU) 80 kg/m3 | 0,041 | 0,042 | 0,04 |
Premrežena polietilenska pena | 0,031-0,038 | ||
Vakuumski | |||
Zrak +27°C. 1 atm | 0,026 | ||
Xenon | 0,0057 | ||
Argon | 0,0177 | ||
Aerogel (Aspen aerogeli) | 0,014-0,021 | ||
žlindra volna | 0,05 | ||
Vermikulit | 0,064-0,074 | ||
penasta guma | 0,033 | ||
Plošče iz plute 220 kg/m3 | 0,035 | ||
Plošče iz plute 260 kg/m3 | 0,05 | ||
Bazaltne preproge, platna | 0,03-0,04 | ||
Vleka | 0,05 | ||
Perlit, 200 kg/m3 | 0,05 | ||
Ekspandiran perlit, 100 kg/m3 | 0,06 | ||
Lanene izolacijske plošče, 250 kg/m3 | 0,054 | ||
Polistiren beton, 150-500 kg/m3 | 0,052-0,145 | ||
Pluta granulirana, 45 kg/m3 | 0,038 | ||
Mineralna pluta na bitumenski osnovi, 270-350 kg/m3 | 0,076-0,096 | ||
Talne obloge iz plute, 540 kg/m3 | 0,078 | ||
Tehnična pluta, 50 kg/m3 | 0,037 |
Del informacij je vzet iz standardov, ki predpisujejo značilnosti določenih materialov (SNiP 23-02-2003, SP 50.13330.2012, SNiP II-3-79 * (Dodatek 2)). Tisti materiali, ki niso navedeni v standardih, se nahajajo na spletnih mestih proizvajalcev
Ker standardov ni, se lahko od proizvajalca do proizvajalca bistveno razlikujejo, zato bodite pri nakupu pozorni na značilnosti posameznega materiala, ki ga kupite.
Zaporedje
Najprej morate izbrati gradbeni material, ki ga boste uporabili za gradnjo hiše. Po tem izračunamo toplotno upornost stene po zgoraj opisani shemi. Dobljene vrednosti je treba primerjati s podatki v tabelah. Če se ujemajo ali so višje, dobro.
Če je vrednost nižja kot v tabeli, morate povečati debelino izolacije ali stene in znova izvesti izračun. Če je v konstrukciji zračna reža, ki se prezračuje z zunanjim zrakom, se plasti, ki se nahajajo med zračno komoro in ulico, ne smejo upoštevati.
Koeficient toplotne prevodnosti.
Količina toplote, ki prehaja skozi stene (in znanstveno - intenzivnost prenosa toplote zaradi toplotne prevodnosti), je odvisna od temperaturne razlike (v hiši in na ulici), od površine sten in toplotna prevodnost materiala, iz katerega so te stene izdelane.
Za kvantificiranje toplotne prevodnosti obstaja koeficient toplotne prevodnosti materialov. Ta koeficient odraža lastnost snovi, da prevaja toplotno energijo. Višja kot je vrednost toplotne prevodnosti materiala, bolje prevaja toploto. Če bomo izolirali hišo, potem moramo izbrati materiale z majhno vrednostjo tega koeficienta. Manjši je, bolje je. Zdaj se kot materiali za izolacijo stavb najbolj uporabljajo izolacija iz mineralne volne in različne penaste plastike. Nov material z izboljšanimi toplotnoizolacijskimi lastnostmi postaja vse bolj priljubljen - Neopor.
Koeficient toplotne prevodnosti materialov je označen s črko ? (male grške črke lambda) in je izražena v W/(m2*K). To pomeni, da če vzamemo opečno steno s toplotno prevodnostjo 0,67 W / (m2 * K), debelino 1 meter in površino 1 m2, bo s temperaturno razliko 1 stopinjo skozi cev prešlo 0,67 vatov toplotne energije. stena, energija. Če je temperaturna razlika 10 stopinj, bo prešlo 6,7 vatov. In če je s tako temperaturno razliko stena narejena 10 cm, bo izguba toplote že 67 vatov. Več informacij o načinu izračuna toplotnih izgub stavb najdete tukaj.
Upoštevati je treba, da so vrednosti toplotne prevodnosti materialov navedene za debelino materiala 1 meter. Za določitev toplotne prevodnosti materiala za katero koli drugo debelino je treba koeficient toplotne prevodnosti deliti z želeno debelino, izraženo v metrih.
V gradbenih predpisih in izračunih se pogosto uporablja koncept "toplotne odpornosti materiala". To je recipročna vrednost toplotne prevodnosti. Če je na primer toplotna prevodnost 10 cm debele pene 0,37 W / (m2 * K), bo njena toplotna upornost 1 / 0,37 W / (m2 * K) \u003d 2,7 (m2 * K) / tor.