Title slide

Теория теплотехнического расчета систем теплоизоляции

Теплопроводность

03.12.03
Henkel Bautechnik
Коэффициент теплопроводности материала
количество тепла в ккал или джоулях, которое проходит в единицу времени через 1 м2 однородного ограждения толщиной 1м при разности температур на его поверхностях 1°С [Вт/мК]
0,04 Вт/мК для минплиты
0,04 Вт/мК для пенополистирола
1,00 Вт/мК для тонкослойных штукатурок
0,25 Вт/мК для газобетона марки 500
Contents

03.12.03
Henkel Bautechnik
Влагосодержание материала
отношение массы влаги, содержащейся в пористом материале, к массе сухого материала [%]
- влагосодержание
- масса сухого материала
- масса влажного материала
Contents

03.12.03
Henkel Bautechnik
Влагосодержание материала

03.12.03
Henkel Bautechnik
Сопротивление материала толщиной 1м и площадью 1 м2 движению потока тепловой энергии [м2K/Вт]
Термическое сопротивление материала
2,5 м2K/Вт для минплиты толщиной 10 см
2,5 м2K/Вт для пенополистирола толщиной 10 см
0,015 м2K/Вт для тонкослойных штукатурок толщиной 1,5 см
0,96 м2K/Вт для газобетона марки 500 толщиной 24 см
Contents

03.12.03
Henkel Bautechnik
Термическое сопротивление материала
Термическое сопротивление слоистой конструкции равно сумме термических сопротивлений всех слоев.

03.12.03
Henkel Bautechnik
Коэффициент U, величина обратно пропорциональная термическому сопротивлению, которая является мерой движения тепла через материал на площади 1 м2 при разнице температур с обеих его сторон. 1oC [Вт/м2K]
Термическая проницаемость материала
Rsi и Rse – коэффициенты теплоотдачи 0,04 и 0,13 Вт/м2K
DIN

03.12.03
Henkel Bautechnik
Количество энергии проходящей через слой материала за единицу времени [ккал]
Количество тепла - коэффициент теплопроводности материала, [Вт/(м*°С)];
- толщина ограждения, м;
F - площадь ограждения, м ;
Z - время передачи тепла, ч(с).

03.12.03
Henkel Bautechnik
Количество энергии потребляемой за отопительный сезон на 1 м3 обогреваемого объёма здания [кВт ч/м3]
Сезонное потребление тепла
Eo=29 кВт ч/м3 для A/V < 0,2
Eo=26,6 +12 A/V кВт ч/м3 для 0,2 < A/V < 0,9
Eo=37,4 кВт ч/м3 для A/V > 0,9
DIN

Паропроницаемость

03.12.03
Henkel Bautechnik
Коэффициент паропроницаемости материала
Количество водяного пара, которое проходит через материал площадью 1 м2 и толщиной 1 м за 1 ч при разнице давлений 1 Па [г/м ч Па]
480 x 10-6 г/м ч Па для минплиты
12 x 10-6 г/м ч Па для пенопласта
45 x 10-6 г/м ч Па для цементно-известковых штукатурок
260 x 10-6 г/м ч Па для газобетона марки 500
ок. 30 x 10-6 г/м ч Па для тонкослойных минеральных штукатурок
ок. 3 x 10-6 г/м ч Па для тонкослойных полимерных штукатурок
DIN
ISO
δ
μ

03.12.03
Henkel Bautechnik
Коэффициент относительного сопротивления диффузии
Отношение коэффициентов паропроницаемости воздуха и данного материала
1,5 для минплиты
59 для пенопласта
16 для цементно-известковых штукатурок
2,7 для газобетона марки 500
ок. 25 для тонкослойных минеральных штукатурок
ок. 250 для тонкослойных полимерных штукатурок
δвозд = 710 x 10-6 г/м ч Па при температуре +23oC
DIN

03.12.03
Henkel Bautechnik
Сопротивление пароводяной диффузии
Сопротивление паропронцанию слоя [d] материала площадью 1 м2 [м2 ч Па/г]
DIN
ISO
208 м2 ч Па/г для минплиты толщиной 10 см
8333 м2 ч Па/г для пенопласта толщиной 10 см
333 м2 ч Па/г для цем.-изв. штукатурок толщиной 1,5 см
923 м2 ч Па/г для газобетона марки 500 толщиной 24 см
ок. 67 м2 ч Па/г для минеральных штукатурок толщиной 2 мм
ок. 667 м2 ч Па/г для полимерных штукатурок толщиной 2 мм

03.12.03
Henkel Bautechnik
Относительное сопротивление диффузии
DIN
Толщина слоя воздуха, эквивалентная сопротивлению диффузии пара для данного материала толщиной d, [м]
0,15 м для минплиты толщиной 10 см
5,9 м для пенопласта толщиной 10 см
0,24 м для цем.-изв. штукатурок толщиной 1,5 см
0,65 м для газобетона марки 500 толщиной 24 см
ок. 0,05 м для минеральных штукатурок толщиной 2 мм
ок. 0,5 м для полимерных штукатурок толщиной 2 мм

03.12.03
Henkel Bautechnik
Требуемая толщина теплоизоляции
Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП)
ГСОП = (tв – tот.пер. ) zот.пер.
Требуемое термическое сопротивление (Ro)

03.12.03
Henkel Bautechnik
Требуемая толщина теплоизоляции
1 – цементно-известковая штукатурка,
λ1 = 0,87 Вт/(м·оС);
2 – кирпичная кладка,
λ2 = 0,64 Вт/( м·оС);
3 – плита пенополистирола,
λ3 = 0,041 Вт/( м·оС);
4 – тонкослойная штукатурка,
λ4 = 0,87 Вт/( м·оС).
Расчетная схема стены.
ОГЛАВЛЕНИЕ

03.12.03
Henkel Bautechnik
Требуемая толщина теплоизоляции
Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП) по СНиП 23-01-99 «Строительная Климатология»
ГСОП = (tв – tот.пер. ) zот.пер.
где: tв – расчетная температура внутреннего воздуха, оС;
tот. пер, Zот. пер – средняя температура, оС и продолжительность, сут. периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8 оС.
ОГЛАВЛЕНИЕ

03.12.03
Henkel Bautechnik
Требуемая толщина теплоизоляции
Требуемое термическое сопротивление (Rтр) является функцией ГСОП
ГСОП = (18 + 3,1.) · 214 = 4600;
Тогда: Rтр = 2,58 м2 · оС/Вт.
ОГЛАВЛЕНИЕ

03.12.03
Henkel Bautechnik
Требуемая толщина теплоизоляции
Требуется усиление теплозащитной способности стены на:
ОГЛАВЛЕНИЕ

03.12.03
Henkel Bautechnik
Требуемая толщина теплоизоляции
а за вычетом R защитно-декоративного слоя, равного
м2·оС/Вт, получаем
Толщина слоя дополнительной теплоизоляции при λ3 = 0,041 Вт/(м·оС) и коэффициенте теплотехнической однородности r = 0,92 составит:
ОГЛАВЛЕНИЕ

03.12.03
Henkel Bautechnik
Требуемая толщина теплоизоляции
Принимаем слой изоляции равным 80 мм, тогда фактическое сопротивление теплопередаче составит:
Для удобства расчета, разработан модуль «TERMOCALC»
ОГЛАВЛЕНИЕ

03.12.03
Henkel Bautechnik
Текущие нормы по приведенному термическому сопротивлению

03.12.03
Henkel Bautechnik
Текущие нормы по приведенному термическому сопротивлению

03.12.03
Henkel Bautechnik
Текущие нормы по приведенному термическому сопротивлению

03.12.03
Henkel Bautechnik
Текущие нормы по приведенному термическому сопротивлению

03.12.03
Henkel Bautechnik
Текущие нормы по приведенному термическому сопротивлению

Синдром закрытых помещений

03.12.03
Henkel Bautechnik
Влажность воздуха [g/m3]
Относительная влажность [%]
Температура воздуха [°C]
(Синдром закрытых помещений)
Sick building syndrome

03.12.03
Henkel Bautechnik
Sick building syndrome (Синдром закрытых помещений)
Примеры различных стадий проявлений плесневого грибка

03.12.03
Henkel Bautechnik
Развитие плесневого грибка в финальной стадии поражения.
Sick building syndrome (Синдром закрытых помещений)

03.12.03
Henkel Bautechnik
Развитие плесневого грибка в финальной стадии поражения.
Sick building syndrome (Синдром закрытых помещений)

03.12.03
Henkel Bautechnik
Какой самый надежный способ достижения идеального микроклимата в помещениях и экономии тепловой энергии?
Белый медведь прекрасно себя чувствует в холодных условиях.
Теплая меховая шуба надежно защищает его от лютых морозов
и при этом не мешает коже дышать.
Достижение оптимального баланса
влажности и температуры в помещениях
с минимальными затратами на отопление.

03.12.03
Henkel Bautechnik
Комфортные условия
невыносимо сухо
переносимые условия
Комфорт
Sick building syndrome
высокая влажность

Сравнительный обзор стеновых ограждающих конструкций

03.12.03
Henkel Bautechnik
78
2
Давление пара
Паропроницаемость стены
Ro = 1.2218
Штукатурка – 2 см
Кирпич - 78 см
Штукатурка – 2 см
Конденсация паров воды в стене (8 г). Накопление пара: 3667 г. Критичная температура: - 9oC.
Зона конденсации
2
φe=85%
p =1.909hPa
t =-12.5°C
p [hPa]
φi=55%
p =13.31hPa
Сравнительный обзор
U = 0.8185
DIN
ISO
Однородная
ограждающая конструкция:

03.12.03
Henkel Bautechnik
78
10
U = 0.2904
Пенопласт – 10 см
Штукатурка– 2 см
Кирпич - 78 см
Штукатурка– 2 см
Конденсация паров воды в стене – 36г, Накопление пара: 1042 г. Критичная температура: - 2oC.
2
2
φe=85%
p =3.206hPa
t =-6.3°C
p [hPa]
φi=55%
p =13.31hPa
Зона конденсации
Давление пара
Паропроницаемость стены
Сравнительный обзор
DIN
ISO
Ro = 3.4435
Теплоизоляция
изнутри помещения:

03.12.03
Henkel Bautechnik
Влажность воздуха [g/m3]
Относительная влажность [%]
Температура воздуха [°C]
Сравнительный обзор (образование конденсата)

03.12.03
Henkel Bautechnik
78
10
U = 0.3016
Штукатурка– 2 см
Кирпич - 78 см
Минплита - 10 см
Накопление паров воды не наблюдается.
Критичная температура: - 16oC.
2
φe=85%
p =3.206hPa
t =-6.3°C
p [hPa]
φi=55%
p =13.31hPa
Давление пара
Паропроницаемость стены
Сравнительный обзор
DIN
ISO
Ro = 3.3157
Наружная
теплоизоляция стен:
увеличение срока службы здания

03.12.03
Henkel Bautechnik
15
10
U = 3.2616
Плитка – 1 см
Железобетон – 15 см
Минплита - 7 см
Железобетон - 10 см
Конденсация паров воды в стене (660 г). Накопление пара: 6619 г. Критичная температура : + 3oC
1
7
5
φe=85%
p =1.333hPa
t =-16°C
p [hPa]
φi=55%
p =13.31hPa
Зона конденсации
Давление пара
Паропроницаемость стены
Сравнительный обзор
DIN
ISO
Ro = 1.8228
Трехслойные
стеновые панели:

03.12.03
Henkel Bautechnik
Давление пара
Сравнительный обзор
Трехслойные
стеновые панели:
Межпанельные швы:
«Мостики холода»

03.12.03
Henkel Bautechnik
15
10
Плитка – 1 см
Железобетон – 15 см
Минплита - 7 см
Железобетон - 10 см
Пенопласт – 10 см
Отделка
1
7
10
φe=85%
p =1.333hPa
t =-16°C
p [hPa]
φi=55%
p =13.31hPa
Давление пара
Паропроницаемость стены
Сравнительный обзор
DIN
ISO
U = 0.2900
Ro = 3.4533
Отсутствие конденсации пара в стене.
Стеновые панели
(наружная теплоизоляция):

03.12.03
Henkel Bautechnik
25
12
U = 0.5486
Штукатурка – 2 см
Пенобетон – 25 см
Пенопласт - 5 см
Кирпич - 12 см
Конденсация паров воды в стене – 45г, Накопление пара: 2557 г. Критичная температура: - 3oC.
2
5
φe=85%
p =1.909hPa
t =-7°C
p [hPa]
φi=55%
p =13.31hPa
Зона конденсации
Давление пара
Паропроницаемость стены
Сравнительный обзор
DIN
ISO
Ro = 1.8228
Многослойная кладка
«колодцевого» типа:

03.12.03
Henkel Bautechnik
Давление пара
Сравнительный обзор
Зоны перекрытий:
«Мостики холода»
Многослойная кладка
«колодцевого» типа:

03.12.03
Henkel Bautechnik
25
12
U = 0.3542
Штукатурка – 2 см
Пенобетон – 25 см
Пенопласт - 5 см
Кирпич - 12 см
5.Минплита – 5 см
6. Отделочный слой – 0,7 см
Отсутствие конденсации пара в стене.
2
2
5
5
φe=85%
p =1.333hPa
t =-16°C
p [hPa]
φi=55%
p =13.31hPa
Давление пара
Паропроницаемость стены
Сравнительный обзор
DIN
ISO
Ro = 2.8233
Многослойная кладка
(наружная теплоизоляция):
отсутствие «мостиков холода» - коэффициент теплотехнической однородности r=0,96

03.12.03
Henkel Bautechnik
Сравнительный обзор (выбор систем Ceresit WM и VWS)
Ceresit WM
Ceresit VWS