Воздушная прослойка как теплоизоляция.

Определить толщину чердачного перекрытия пятиэтажного жилого дома в городе Белгород.

1 Поэлементные требования:

1.1Параметры наружных климатических условий.

Температура воздуха наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92, по приложению А – tН= -35 °С.

Продолжительность, сут, и средняя температура воздуха, °С, периода со средней суточной температурой воздуха £ 8°С по приложению А – zОТ. ПЕР= =191 сут.; tОТ.ПЕР.= -1,9°С.

1.2 Параметры внутренней среды.

Влажность внутреннего воздуха φВ=55 %.

Температура внутреннего воздуха – tВ=21ºС

1.3 Разрабатывают или выбирают конструктивные решения наружных

ограждений и определяют их теплотехнические характеристики.

a) выбор конструктивной схемы наружной стены

В конструкцию покрытия входит 7 слоев (рисунок 2):

1-железобетонная многопустотная плита покрытия;

2-пароизоляция – пергамин (один слой);

3-керамзит по уклону (минимальная толщина 20 мм);

4- плитный утеплитель – плиты минераловатные повышенной

жесткости на органо-фосфатном связующем;

5- гидроизоляция – пергамин (один слой);

6- цементно-песчаная стяжка;

7- четырехслойный рубероидный кровельный ковер.

b) выбор условий эксплуатаций ограждающих конструкций А или Б.

— зонная влажности – сухая

— влажностный режим помещений – нормальный

— условия эксплуатации ограждающих конструкций – А.

c) определяем характеристики материалов согласно условиям эксплуатации.

Таблица 12- Характеристики материала

Номер слоя по рисунку 2.3 Наименование материала Толщина слоя δ, м Объемный вес γ, кг/м³ Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м²·°С)
Железобетонная многопустотная плита покрытия – Rплиты= 0,162 м² ·°С/Вт Пароизоляция – пергамин (1 слой) Керамзит по уклону (min 20 мм) Плитный утеплитель – плиты минераловатные повышенной жесткости на органо-фосфатном связующем Гидроизоляция – пергамин (1 слой) Цементно-песчаная стяжка Четырехслойный рубероидный кровельный ковер 0,22 0,003 0,02 Х 0,003 0,02 0,02 — 0,17 0,21 0,07 0,17 0,76 0,17

1.4 Определение требуемое (нормируемое) сопротивление теплопередаче

R о тр. (норм.) наружных стен, покрытий (чердачных перекрытий), цокольных

По таблице 4 определяем требуемое (нормируемое) сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций Rо тр . Если полученное ГСОП отличается от табличных, то Rо тр определяют по формуле:

Rо тр =а*ГСОП+в

Читайте также  Лейка для душа пластиковая

где а и в определяют по таблице 4 для соответствующих зданий и помещений.

Rо тр =0,0005*4374+2,2=4,39 м² ·°С/Вт

1.5 Определяем приведенное сопротивление теплопередачи неоднородной конструкции.

В данном примере предварительно необходимо рассчитать приведенное термическое сопротивление железобетонной плиты покрытия с круглыми пустотами, так как такая конструкция является неоднородной расчет производится для участка плиты длиной 1 метр.

Заменим круглое отверстие квадратным.

м

Расчет проводим в два этапа:

а) Плоскостями параллельными тепловому потоку, разделим расчетный участок плиты, площадью 1 0,185 м, на два участка.

Участок I.Первый слой – железобетон: м; кг/м³; Вт/(м² ·°С); второй слой – воздушная прослойка: м; =0,15 м² ·°С/Вт (приложение Д); третий слой – железобетон: м; кг/м³; Вт/(м² ·°С).

м² ·°С/Вт;

м² ·°С/Вт;

Расчетная площадь I участка – м².

Участок II.Один слой железобетона: м; кг/м³;

Вт/(м² ·°С).

м² ·°С/Вт;

Расчетная площадь II участка – м².

Отсюда по формуле 6 находим:

м² ·°С/Вт.

б) Плоскостями, перпендикулярными тепловому потоку, разделяем расчетный участок плиты на три слоя. Первый и третий слои – железобетон: м; кг/м³; Вт/(м² ·°С);

м² ·°С/Вт.

Второй слой – замкнутая воздушная прослойка + железобетон:

воздушная прослойка – =0,15 м² ·°С/Вт (приложение Д); =0,14 м²;

железобетон – м; кг/м³; Вт/(м² ·°С);

; м²;

м² ·°С/Вт.

м² ·°С/Вт.

Окончательно, приведенное термическое сопротивление плиты находим по формуле 7.

м² ·°С/Вт.

Используя формулы (3,4,5), находим толщину утеплителя, подставляя в формулу 4 вместо .

м² ·°С/Вт,

где = 23 – таблица 5;

м

Округляем полученное значение толщины утеплителя в большую сторону до значения, ближайшего по ГОСТ на плиты минераловатные повышенной жесткости на органо-фосфатном связующем (приложение Е) – мм.

м² ·°С/Вт

Условие выполняется: 4,46 м² ·°С/Вт ≥4,39 м² ·°С/Вт.

Дата добавления: 2016-11-23 ; просмотров: 2970 | Нарушение авторских прав

Место строительства – г.Абакан.

Зона влажности — сухая.

Влажностный режим помещения – нормальный.

Температура воздуха наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92 tн5 = -37 °C.

Расчетная температура внутреннего воздуха tв= 20 °C.

Условия эксплуатации наружного ограждения – А.

Читайте также  Ленточный фундамент расчет цены

Средняя температура наружного воздуха отопительного периода tо.п = -8,7 °С. Продолжительность отопительного периода Zо.п = 225.

Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности перекрытия aв = 8,7 Вт/(м 2. °С)

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности перекрытия aн = 23 Вт/(м 2. °С).

Состав конструкции перекрытия первого этажа:

1 – ламинированный паркет, теплопроводность l1= 0,046 Вт/°С, толщина слоя 8 мм. 2 – стяжка, теплопроводность l2= 1,4 Вт/°С, толщина слоя 40 мм. 3 – гидроизоляционный слой, теплопроводность l3= 0,170 Вт/°С, толщина слоя 3 мм. 4 – плита перекрытия многопустотная, теплопроводность l4= 1,69 Вт/°С, толщина слоя 220 мм. 5 – утеплитель (Технофас эффект), теплопроводность l5= 0,042 Вт/°С.

1. Находим термическое сопротивление многопустотной ж/б плиты.

Для упрощения круглые отверстия — пустоты панели диаметром 159 мм заменяем равновеликими по площади квадратными со стороной 140 мм.

Термическое сопротивление в направлении, параллельном движению теплового потока, вычисляем в двух характерных сечениях А-А и Б-Б.

два слоя бетона δ = 30 мм, l= 1,69 Вт/м°с и воздушная прослойка δ = 140 мм.

Термическое сопротивление воздушной прослойки Rв.п. = 0,19 (табл. Е.1 СП-50.13330.2012).

глухая часть плиты — слой бетона δ = 200 мм l= 1,69 Вт/м°с.

Термическое сопротивление неоднородной ограждающей конструкции в параллельной плоскости:

Термическое сопротивление в направлении, перпендикулярном движению теплового потока, вычисляем в трех характерных слоях 1,2,3.

Для слоев В и Д бетон δ = 30мм l= 1,69 Вт/м°с

Для слоя Г найдем средний коэффициент теплопроводности, т.к. констркция этого слоя состоит из воздушной прослойки δ = 140 мм и ж/б толщиной δ = 30мм.

— эквивалентная теплопроводность воздушной прослойки

Суммарное термическое сопротивление всех трех слоев панели:

Полное термическое сопротивление ж/б панели:

Требуемые минимальные значения сопротивления теплопередаче из условий энергосбережения определяются из таблицы 3 СП 50.13330.2012 по величине градусо-суток отопительного периода (ГСОП).

Требуемое сопротивление теплопередаче определяем интерполяцией по таблице 3 СП 50.13330.2012.

Значение Rтр для величин ГСОП, отличающихся от табличных, следует определять по формуле: Rтр = a . ГСОП + b,

где a, b — коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы для соответствующих групп зданий (для перекрытий a = 0,00045, b = 1,9)

Читайте также  Модели для шитья с выкройками

Определим необходимую толщину утепляющего слоя:

По конструктивным требованиям принимаем минимальную толщину утепляющего слоя dут = 0,18 м (180 мм). Общее сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции:

Для уменьшения потерь тепла в отапливаемых помещениях и обеспечения требуемых температур на поверхности пола необходимо теплоизолировать перекрытие над холодным подвалом или подпольем.

Теплоизоляция перекрытия должна быть такой, чтобы температура на поверхности пола была близка к температуре внутреннего воздуха и не опускалась ниже ее более чем на 2 °С (СНиП 23-02-2003).

Расчет теплоизоляции перекрытия

Требуемая толщина утеплителя пола над холодными подпольями и подвалами вычисляется по формуле:

  • αут — толщина утеплителя, м
  • — нормируемое сопротивление теплопередаче перекрытий, м 2 · °С/Вт; (см. таблица 1)
  • δ — толщина плиты перекрытия (нижней обшивки перекрытия), м
  • λ — коэффициент теплопроводности плиты перекрытия (подшивки потолка подвала), Вт/(м · °С)
  • λут — коэффициент* теплопроводности утеплителя, Вт/(м · °С)
  • r — коэффициент теплотехнической однородности конструкции (из железобетонных панелей с плитным утеплителем r=0,8; из деревянных элементов с плитным утеплителем r=0,9)

Для многослойных конструкций в формуле (1) δ/λ следует заменить на сумму

δi — толщина отдельного слоя многослойной конструкции;

λi — коэффициент теплопроводности материала отдельного слоя многослойной конструкции.

*λА или λБ принимается к расчету в зависимости от города строительства (см. таблица 1)

  • 16 января, 2006
  • Автор: Геннaдий Емeльянoв
  • Опубликовано: Строительные технологии и материалы

1111111111 Рейтинг 1.98 [23 Голоса (ов)] imageНеобходимость использования Систем теплоизоляции WDVS вызвана высокой экономической эффективностью.Вслед за странами Европы, в Российской Федерации приняли новые нормы теплосопротивления ограждающих и несущих конструкций, направленные на снижение эксплуатационных расходов и энергосбережение. С выходом СНиП II-3-79*, СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» прежние нормы теплосопротивления устарели. Новыми нормами предусмотрено резкое возрастание требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. Теперь прежде использовавшиеся подходы в строительстве не соответствуют новым нормативным документам, необходимо менять принципы проектирования и строительства, внедрять современные технологии. Как показали расчёты, однослойные конструкции экономически не отвечают принятым новым нормам строительной теплотехники. К примеру, в случае использования высокой несущей способности железобетона или кирпичной кладки, для того, чтобы этим же материалом выдержать нормы теплосопротивления, толщину стен необходимо увеличить соответственно до 6 и 2,3 метров, что противоречит здравому смыслу. Если же использовать материалы с лучшими показателями по теплосопротивлению, то их несущая способность сильно ограничена, к примеру, как у газобетона и керамзитобетона, а пенополистирол и минвата, эффективные утеплители, вообще не являются конструкционными материалами. На данный момент нет абсолютного строительного материала, у которого бы была высокая несущая способность в сочетании с высоким коэффициентом теплосопротивления.Чтобы отвечать всем нормам строительства и энергосбережения необходимо здание строить по принципу многослойных конструкций, где одна часть будет выполнять несущую функцию, вторая — тепловую защиту здания. В таком случае толщина стен остаётся разумной, соблюдается нормированное теплосопротивление стен. Системы WDVS по своим теплотехническим показателям являются самыми оптимальными из всех представленных на рынке фасадных систем.Таблица необходимой толщины утеплителя для выполнения требований действующих норм по теплосопротивлению в некоторых городах РФ:Таблица, где:1 — географическая точка 2 — средняя температура отопительного периода 3 — продолжительность отопительного периода в сутках 4 — градусо-сутки отопительного периода Dd, °С * сут 5 — нормируемое значение сопротивления теплопередаче Rreq, м2*°С/Вт стен 6 — требуемая толщина утеплителяУсловия выполнения расчётов для таблицы:1. Расчёт основывается на требованиях СНиП 23-02-2003 2. За пример расчёта взята группа зданий 1 — Жилые, лечебно-профилактические и детские учреждения, школы, интернаты, гостиницы и общежития. 3. За несущую стену в таблице принимается кирпичная кладка толщиной 510 мм из глиняного обыкновенного кирпича на цементно-песчаном растворе l = 0,76 Вт/(м * °С) 4. Коэффициент теплопроводности берётся для зон А. 5. Расчётная температура внутреннего воздуха помещения + 21 °С «жилая комната в холодный период года» (ГОСТ 30494-96) 6. Rreq рассчитано по формуле Rreq=aDd+b для данного географического места 7. Расчёт: Формула расчёта общего сопротивления теплопередаче многослойных ограждений: R0= Rв + Rв.п + Rн.к + Rо.к + Rн Rв — сопротивление теплообмену у внутренней поверхности конструкции Rн — сопротивление теплообмену у наружной поверхности конструкции Rв.п — сопротивление теплопроводности воздушной прослойки (20 мм) Rн.к — сопротивление теплопроводности несущей конструкции Rо.к — сопротивление теплопроводности ограждающей конструкции R = d/l d — толщина однородного материала в м, l — коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м * °С) R0 = 0,115 + 0,02/7,3 + 0,51/0,76 + dу/l + 0,043 = 0,832 + dу/l dу — толщина теплоизоляции R0 = Rreq Формула расчёта толщины утеплителя для данных условий: dу = l * ( Rreq — 0,832 )Примерный расчёт толщины стен из однородного материала для выполнения требований СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». * для сравнительного анализа используются данные климатической зоны г. Москвы и Московской области. Условия выполнения расчётов для таблицы:Таким образом, из таблицы видно, что для того, чтобы построить здание из однородного материала, отвечающее современным требованиям теплосопротивления, к примеру, из традиционной кирпичной кладки, даже из дырчатого кирпича, толщина стен должна быть не менее 1,53 метра.Чтобы наглядно показать, какой толщины необходим материал для выполнения требований по теплосопротивлению стен из однородного материала, выполнен расчёт, учитывающий конструктивные особенности применения материалов, получились следующие результаты: В данной таблице указаны расчётные данные по теплопроводности материалов.По данным таблицы для наглядности получается следующая диаграмма: Автор: Геннaдий Eмeльянoв

Статья подготовлена при участии специалистов компании ТЕХНОНИКОЛЬ

Большинство застройщиков заинтересованы в повышении энергоэффективности загородного дома. Помимо уменьшения расходов на энергоносители, слой утеплителя повышает комфортность проживания в коттедже. Т.к. современный строительный рынок предлагает массу теплоизоляционных материалов, покупатели хотят выбрать наиболее эффективный продукт. Такая теплоизоляция должна иметь низкий коэффициент теплопроводности, долгий срок службы, устойчивость к влаге и отражать тепловой поток внутрь помещения. Это позволяет сократить теплопотери и, тем самым, увеличить теплоэффективность ограждающей конструкции.

Поэтому в рамках данной статьи мы ответим на следующие вопросы:

  • Почему PIR-теплоизоляция это — энергоэффективный утеплитель.
  • Как фольгированный слой, за счет отражения, дополнительно сохраняет тепло.
  • Как рассчитать экономическую выгоду утепления PIR-теплоизоляцией.

Необходимость использования энергоэффективного утеплителя

С каждым годом увеличивается стоимость энергоносителей и не всем доступен магистральный газ. В связи с этим перед любым владельцем загородного дома возникает вопрос, как сократить затраты на отопление. Одним из вариантов может стать строительство энергоэффективного дома, где все потери тепла сведены к минимуму.

image

Это тем более актуально, т.к. в соответствии с приказом Минстроя России от 17.11.2017 №1550 «Об утверждении Требований энергетической эффективности зданий, строений, сооружений», в РФ взят курс на последовательное уменьшение удельного расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию. Из приказа следует, что одним из методов снижения энергопотребления, т.е. сохранения энергии, является применение эффективной теплоизоляции.

Но, помимо самого слоя теплоизоляции, при утеплении стен изнутри, например, каркасных домов, лоджий, балконов, а также бань и саун, не следует забывать о роли в общем теплосопротивлении конструкции лучистого теплообмена.

Согласно классической теории теплопередачи, одной из её составляющих, наряду с теплопроводностью и конвекцией, является тепловое излучение (также называемое лучеиспускание, радиация, инфракрасные лучи и т.д.). Этот способ представляет собой теплоперенос в виде электромагнитных волн с двойным взаимным превращением тепловой энергии в лучистую на поверхности тела, излучающего тепло, и лучистой энергии в тепловую на поверхности тел, поглощающих лучистую теплоту. Т.е. часть тепла, которое стремится вырваться наружу, отражается блестящими, фольгированными поверхностями и остается внутри помещений.

Ограничение передачи лучистой энергии является существенным резервом повышения тепловой защиты строительных ограждающих конструкций.

О важности учета этой составляющей говорится в ГОСТ Р 56734-2015 «Национальный стандарт Российской Федерации. Здания и сооружения. Расчет показателя теплозащиты ограждающих конструкций с отражательной теплоизоляцией».

Важно:Настоящий стандарт устанавливает методы расчета сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций помещений жилых, общественных, административных, бытовых, сельскохозяйственных, производственных зданий и сооружений с отражательной теплоизоляцией (а также замкнутой воздушной прослойки), применение которой позволяетповысить их тепловую защиту.

Прежде чем разобраться в экономической целесообразности использования PIR-теплоизоляции с отражающей поверхностью, нужно понять, что это за материал.

В интернете я увидел PIR-утеплитель на основе жесткого полиуретана — полиизоцианурата. Снаружи плит с двух сторон есть обкладка из фольги. Характеристики материала по теплопроводности лучше, чем у ППС и ЭППС. При воздействии огня утеплитель не горит, а обугливается его внешний слой и, тем самым, появляется защитный слой, препятствующий горению внутренних слоёв полимера. Так ли это на самом деле, и вообще, что это за материал, и для чего нужна фольга?

PIR-утеплитель — это современный теплоизоляционный материал, обладающий одним из самых низких коэффициентов теплопроводности λ= 0,021 (Вт/м∙К). Материал практически не впитывает влагу, не гниёт, не подвержен биопоражениям и сохраняет свои теплоизоляционные свойства на протяжении всего срока службы – более 50 лет. Одним из достоинств PIR является то, что его можно отнести к классу отражательной теплоизоляции. Плюс ко всему он не поддерживает горение, что тоже немаловажно.

Эффективность PIR-теплоизоляции выражается в экономии внутреннего пространства за счет применения меньшей толщины теплоизоляционного материала (ТИМ). Так, разница в требуемых толщинах тепловой изоляции из разных материалов будет напрямую зависеть от коэффициентов теплопроводности. Т.е., чтобы хорошо утеплить балкон, потребуется меньший слой утеплителя, а это прямая экономическая выгода, за счет сохранения внутренней полезной площади.

Утепляя PIRом среднестатистический балкон, можно получить выигрыш в пространстве более 0,5 кв. м.

Еще одно отличие PIR — технологическое покрытие с обеих сторон специальной алюминиевой паро/гидронепроницаемой фольгой, обладающей низким коэффициентом излучения поверхности (менее 0,5 Вт/м2К4). По сравнению с большинством представленных на рынке заменителей фольги, выполненных из лавсана с нанесением металлического напыления, важным преимуществом полноценной алюминиевой фольги является низкая относительная степень черноты в инфракрасной области (коэффициент отражения 95-98%). Так как фактор эмиссивности материала, т.е. поглощения лучей, чрезвычайно мал, в строительных конструкциях, утепленных PIR, происходит существенное ограничение лучистой составляющей теплопереноса.

Такие конструкции обладают «тепловым эффектом термоса», приводящим к снижению теплопотерь и значительной экономии энергоресурсов. Еще одним достоинством материала являются наличие замковых соединений в виде L-кромок, что повышает герметичность стыкования плит и возможность использования внутреннего фольгированного слоя утеплителя как надежного пароизоляционного слоя.

Наибольшего эффекта от отражательной изоляции можно добиться в тех областях строительства, где есть внутреннее лучистое тепло, которое можно вернуть обратно в утепленное помещение. При этом важным условием является наличие воздушного зазора между утеплителем и внутренней отделкой.

Ключевой показатель повышения эффективности изоляции с фольгированием – повышение термического сопротивления воздушной прослойки, находящейся снаружи от фольгированного утеплителя.

Особенности расчета ограждающих конструкций, утеплённых PIR-теплоизоляцией

Чтобы разобраться в нюансах расчета термического сопротивления стены, имеющей воздушную прослойку и теплоотражающий слой PIR нужно понять, что теплообмен включает в себя три вида передачи тепла:

  • теплопроводность;
  • конвекцию;
  • излучение.

Теплопроводность — теплофизическая характеристика материала — т.е. свойство передавать теплоту за счет непосредственного соприкосновения между частицами материала и численно равная плотности теплового потока через поверхность, перпендикулярную тепловому потоку в материале при градиенте температуры 1 Вт/°C.

Конвекция — перенос теплоты движущимися частицами жидкости или газа, обусловленный разностью температур и разной плотностью среды.

Излучение — перенос энергии в виде электромагнитных волн между двумя взаимно излучающими поверхностями, обусловленный температурой и оптическими свойствами поверхностей, излучающих тел.

За основу для расчета принимаем конструкцию балкона, утепленного PIR-теплоизоляцией изнутри.

Наименование Характеристики слоя
1 Толщина – 13 мм λБ =0,18 Вт/(м°С) Коэффициент излучения поверхности – 4,44 Вт/(м2К4)
2 Толщина 20(50) мм                Термическое сопротивление –           0,14 м2 °С/Вт
3 PIR Толщина 40 мм λБ =0,023 Вт/(м°С) Коэффициент излучения поверхности – 0,37 Вт/(м2К4)
4 Толщина 1 кирпич или 250 мм λБ =0,81 Вт/(м°С)
5                                     –

Итого, чтобы вычислить термическое сопротивление строительной конструкции, включающей в состав отражательную изоляцию, следует найти теплосопротивление каждого слоя, включая термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки с фольгированным утеплителем.

Таким образом, на основе последовательного теплотехнического расчёта многослойной стены с учётом последовательного отражения и поглощения лучистого потока, можно вычислить фактическое термическое сопротивление воздушных прослоек, с одной стороны которых расположена фольгированная теплоизоляция.

Теплотехнический расчет воздушной прослойки определенной толщины следует проводить с учетом многократного отражения и поглощения тепловой энергии.

Данные расчетов и величины теплосопротивления приведены в таблице ниже.

Название конструкции Термическо сопротивление воздушной прослойки Соотношение
Стена утеплителем без фольги 0,140 м2 ·°C/Вт 100%
Стена с воздушной прослойкой 20мм 0,485 м2 ·°C/Вт 347%
Стена с воздушной прослойкой 50мм 0,571 м2 ·°C/Вт 408%

Вывод:наличие замкнутой воздушной прослойки, ограниченной с внутренней стороны фольгированным утеплителем, позволяет повысить термическое сопротивление всей конструкции стены.

На портале ведётся обсуждение преимуществ PIR-утеплителя.

По теме советуем статью, где рассказывается о выгоде строительства энергоэффективного дома в России.

В видео – энергоэффективный дом по стандарту пассивного домостроения.

ГлавнаяТехническая информацияОбщая информация Коэффициенты теплопроводности различных материалов

Материал
Алебастровые плиты 0,47
Алюминий 230
Асбест (шифер) 0,35
Асбест волокнистый 0,15
Асбестоцемент 1.76
Асбоцементные плиты 0,35
Асфальт 0,72
Асфальт в полах 0,8
Бакелит 0,23
Бетон на каменном щебне 1,3
Бетон на песке 0,7
Бетон пористый 1,4
Бетон сплошной 1,75
Бетон термоизоляционный 0,18
Битум 0,47
Бумага 0,14
Вата минеральная легкая 0,045
Вата минеральная тяжелая 0,055
Вата хлопковая 0,055
Вермикулитовые листы 0,1
Войлок шерстяной 0,045
Гипс строительный 0,35
Глинозем 2,33
Гравий (наполнитель) 0,93
Гранит, базальт 3,5
Грунт 10% воды 1,75
Грунт 20% воды 2,1
Грунт песчаный 1,16
Грунт сухой 0,4
Грунт утрамбованный 1,05
Гудрон 0,3
Древесина — доски 0,15
Древесина — фанера 0,15
Древесина твердых пород 0,2
Древесно-стружечная плита ДСП 0,2
Дюралюминий 160
Железобетон 1,7
Зола древесная 0,15
Известняк 1,7
Известь-песок раствор 0,87
Иней 0,47
Ипорка (вспененная смола) 0,038
Камень 1,4
Картон строительный многослойный 0,13
Картон теплоизолированный БТК-1 0,04
Каучук вспененный 0,03
Каучук натуральный 0,042
Каучук фторированный 0,055
Керамзитобетон 0,2
Кирпич кремнеземный 0,15
Кирпич пустотелый 0,44
Кирпич силикатный 0,81
Кирпич сплошной 0,67
Кирпич шлаковый 0,58
Кремнезистые плиты 0,07
Латунь 110
Липа, береза, клен, дуб (15% влажности) 0,15
Медь 380
Мипора 0,085
Опилки — засыпка 0,095
Опилки древесные сухие 0,065
ПВХ 0,19
Пенобетон 0,3
Пенопласт ПС-1 0,037
Пенопласт ПС-4 0,04
Пенопласт ПХВ-1 0,05
Пенопласт резопен ФРП 0,045
Пенополистирол ПС-Б 0,04
Пенополистирол ПС-БС 0,04
Пенополиуретановые листы 0,035
Пенополиуретановые панели 0,025
Пеностекло легкое 0,06
Пеностекло тяжелое 0,08
Пергамин 0,17
Перлит 0,05
Перлито-цементные плиты 0,08
Песчаник обожженный 1,5
Плитка облицовочная 105
Плитка термоизоляционная ПМТБ-2 0,036
Полистирол 0,082
Поролон 0,04
Портландцемент раствор 0,47
Пробковая плита 0,043
Пробковые листы легкие 0,035
Пробковые листы тяжелые 0,05
Резина 0,15
Рубероид 0,17
Сланец 2,1
Снег 1,5
Сосна обыкновенная, ель, пихта (450…550 кг/куб.м, 15% влажности) 0,15
Сосна смолистая (600…750 кг/куб.м, 15% влажности) 0,23
Сталь 52
Стекло 1,15
Стекловата 0,05
Стекловолокно 0,036
Стеклотекстолит 0,3
Стружки — набивка 0,12
Тефлон 0,25
Толь бумажный 0,23
Цементные плиты 1,92
Цемент-песок раствор 1,2
Чугун 56
Шлак гранулированный 0,15
Шлак котельный 0,29
Шлакобетон 0,6
Штукатурка сухая 0,21
Штукатурка цементная 0,9
Эбонит 0,16
Эбонит вспученный 0,03

Таблица теплопроводности строительных материалов

Наименование материала Коэффициент теплопроводности Вт/(м·°C)
Войлок шерстяной 0,036-0,041 0,038-0,044 0,044-0,050
Каменная минеральная вата 25-50 кг/м3 0,036 0,042 0,045
Каменная минеральная вата 40-60 кг/м3 0,035 0,041 0,044
Каменная минеральная вата 80-125 кг/м3 0,036 0,042 0,045
Каменная минеральная вата 140-175 кг/м3 0,037 0,043 0,0456
Каменная минеральная вата 180 кг/м3 0,038 0,045 0,048
Стекловата 15 кг/м3 0,046 0,049 0,055
Стекловата 17 кг/м3 0,044 0,047 0,053
Стекловата 20 кг/м3 0,04 0,043 0,048
Стекловата 30 кг/м3 0,04 0,042 0,046
Стекловата 35 кг/м3 0,039 0,041 0,046
Стекловата 45 кг/м3 0,039 0,041 0,045
Стекловата 60 кг/м3 0,038 0,040 0,045
Стекловата 75 кг/м3 0,04 0,042 0,047
Стекловата 85 кг/м3 0,044 0,046 0,050
Пенополистирол (пенопласт, ППС) 0,036-0,041 0,038-0,044 0,044-0,050
Экструдированный пенополистирол (ЭППС, XPS) 0,029 0,030 0,031
Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 600 кг/м3 0,14 0,22 0,26
Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 400 кг/м3 0,11 0,14 0,15
Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 600 кг/м3 0,15 0,28 0,34
Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 400 кг/м3 0,13 0,22 0,28
Пеностекло, крошка, 100 — 150 кг/м3 0,043-0,06
Пеностекло, крошка, 151 — 200 кг/м3 0,06-0,063
Пеностекло, крошка, 201 — 250 кг/м3 0,066-0,073
Пеностекло, крошка, 251 — 400 кг/м3 0,085-0,1
Пеноблок 100 — 120 кг/м3 0,043-0,045
Пеноблок 121- 170 кг/м3 0,05-0,062
Пеноблок 171 — 220 кг/м3 0,057-0,063
Пеноблок 221 — 270 кг/м3 0,073
Эковата 0,037-0,042
Пенополиуретан (ППУ) 40 кг/м3 0,029 0,031 0,05
Пенополиуретан (ППУ) 60 кг/м3 0,035 0,036 0,041
Пенополиуретан (ППУ) 80 кг/м3 0,041 0,042 0,04
Пенополиэтилен сшитый 0,031-0,038
Вакуум
Воздух +27°C. 1 атм 0,026
Ксенон 0,0057
Аргон 0,0177
Аэрогель (Aspen aerogels) 0,014-0,021
Шлаковата 0,05
Вермикулит 0,064-0,074
Вспененный каучук 0,033
Пробка листы 220 кг/м3 0,035
Пробка листы 260 кг/м3 0,05
Базальтовые маты, холсты 0,03-0,04
Пакля 0,05
Перлит, 200 кг/м3 0,05
Перлит вспученный, 100 кг/м3 0,06
Плиты льняные изоляционные, 250 кг/м3 0,054
Полистиролбетон, 150-500 кг/м3 0,052-0,145
Пробка гранулированная, 45 кг/м3 0,038
Пробка минеральная на битумной основе, 270-350 кг/м3 0,076-0,096
Пробковое покрытие для пола, 540 кг/м3 0,078
Пробка техническая, 50 кг/м3 0,037

Часть информации взята нормативов, которые прописывают характеристики определенных материалов (СНиП 23-02-2003, СП 50.13330.2012, СНиП II-3-79* (приложение 2)). Те материал, которые не прописаны в стандартах, найдены на сайтах производителей. Так как стандартов нет, у разных производителей они могут значительно отличаться, потому при покупке обращайте внимание на характеристики каждого покупаемого материала.

Таблица теплопроводности строительных материалов

Стены, перекрытия, пол, делать можно из разных материалов, но так повелось, что теплопроводность строительных материалов обычно сравнивают с кирпичной кладкой. Этот материал знаю все, с ним проще проводить ассоциации. Наиболее популярны диаграммы, на которых наглядно продемонстрирована разница между различными материалами. Одна такая картинка есть в предыдущем пункте, вторая — сравнение кирпичной стены и стены из бревен — приведена ниже. Именно потому для стен из кирпича и другого материала с высокой теплопроводностью выбирают теплоизоляционные материалы. Чтобы было проще подбирать, теплопроводность основных строительных материалов сведена в таблицу.

Название материала, плотность Коэффициент теплопроводности
ЦПР (цементно-песчаный раствор) 0,58 0,76 0,93
Известково-песчаный раствор 0,47 0,7 0,81
Гипсовая штукатурка 0,25
Пенобетон, газобетон на цементе, 600 кг/м3 0,14 0,22 0,26
Пенобетон, газобетон на цементе, 800 кг/м3 0,21 0,33 0,37
Пенобетон, газобетон на цементе, 1000 кг/м3 0,29 0,38
Пенобетон, газобетон на извести, 600 кг/м3 0,15 0,28 0,34
Пенобетон, газобетон на извести, 800 кг/м3 0,23 0,39 0,45
Пенобетон, газобетон на извести, 1000 кг/м3 0,31 0,48 0,55
Оконное стекло 0,76
Арболит 0,07-0,17
Бетон с природным щебнем, 2400 кг/м3 1,51
Легкий бетон с природной пемзой, 500-1200 кг/м3 0,15-0,44
Бетон на гранулированных шлаках, 1200-1800 кг/м3 0,35-0,58
Бетон на котельном шлаке, 1400 кг/м3 0,56
Бетон на каменном щебне, 2200-2500 кг/м3 0,9-1,5
Бетон на топливном шлаке, 1000-1800 кг/м3 0,3-0,7
Керамическийй блок поризованный 0,2
Вермикулитобетон, 300-800 кг/м3 0,08-0,21
Керамзитобетон, 500 кг/м3 0,14
Керамзитобетон, 600 кг/м3 0,16
Керамзитобетон, 800 кг/м3 0,21
Керамзитобетон, 1000 кг/м3 0,27
Керамзитобетон, 1200 кг/м3 0,36
Керамзитобетон, 1400 кг/м3 0,47
Керамзитобетон, 1600 кг/м3 0,58
Керамзитобетон, 1800 кг/м3 0,66
ладка из керамического полнотелого кирпича на ЦПР 0,56 0,7 0,81
Кладка из пустотелого керамического кирпича на ЦПР, 1000 кг/м3) 0,35 0,47 0,52
Кладка из пустотелого керамического кирпича на ЦПР, 1300 кг/м3) 0,41 0,52 0,58
Кладка из пустотелого керамического кирпича на ЦПР, 1400 кг/м3) 0,47 0,58 0,64
Кладка из полнотелого силикатного кирпича на ЦПР, 1000 кг/м3) 0,7 0,76 0,87
Кладка из пустотелого силикатного кирпича на ЦПР, 11 пустот 0,64 0,7 0,81
Кладка из пустотелого силикатного кирпича на ЦПР, 14 пустот 0,52 0,64 0,76
Известняк 1400 кг/м3 0,49 0,56 0,58
Известняк 1+600 кг/м3 0,58 0,73 0,81
Известняк 1800 кг/м3 0,7 0,93 1,05
Известняк 2000 кг/м3 0,93 1,16 1,28
Песок строительный, 1600 кг/м3 0,35
Гранит 3,49
Мрамор 2,91
Керамзит, гравий, 250 кг/м3 0,1 0,11 0,12
Керамзит, гравий, 300 кг/м3 0,108 0,12 0,13
Керамзит, гравий, 350 кг/м3 0,115-0,12 0,125 0,14
Керамзит, гравий, 400 кг/м3 0,12 0,13 0,145
Керамзит, гравий, 450 кг/м3 0,13 0,14 0,155
Керамзит, гравий, 500 кг/м3 0,14 0,15 0,165
Керамзит, гравий, 600 кг/м3 0,14 0,17 0,19
Керамзит, гравий, 800 кг/м3 0,18
Гипсовые плиты, 1100 кг/м3 0,35 0,50 0,56
Гипсовые плиты, 1350 кг/м3 0,23 0,35 0,41
Глина, 1600-2900 кг/м3 0,7-0,9
Глина огнеупорная, 1800 кг/м3 1,4
Керамзит, 200-800 кг/м3 0,1-0,18
Керамзитобетон на кварцевом песке с поризацией, 800-1200 кг/м3 0,23-0,41
Керамзитобетон, 500-1800 кг/м3 0,16-0,66
Керамзитобетон на перлитовом песке, 800-1000 кг/м3 0,22-0,28
Кирпич клинкерный, 1800 — 2000 кг/м3 0,8-0,16
Кирпич облицовочный керамический, 1800 кг/м3 0,93
Бутовая кладка средней плотности, 2000 кг/м3 1,35
Листы гипсокартона, 800 кг/м3 0,15 0,19 0,21
Листы гипсокартона, 1050 кг/м3 0,15 0,34 0,36
Фанера клеенная 0,12 0,15 0,18
ДВП, ДСП, 200 кг/м3 0,06 0,07 0,08
ДВП, ДСП, 400 кг/м3 0,08 0,11 0,13
ДВП, ДСП, 600 кг/м3 0,11 0,13 0,16
ДВП, ДСП, 800 кг/м3 0,13 0,19 0,23
ДВП, ДСП, 1000 кг/м3 0,15 0,23 0,29
Линолеум ПВХ на теплоизолирующей основе, 1600 кг/м3 0,33
Линолеум ПВХ на теплоизолирующей основе, 1800 кг/м3 0,38
Линолеум ПВХ на тканевой основе, 1400 кг/м3 0,2 0,29 0,29
Линолеум ПВХ на тканевой основе, 1600 кг/м3 0,29 0,35 0,35
Линолеум ПВХ на тканевой основе, 1800 кг/м3 0,35
Листы асбоцементные плоские, 1600-1800 кг/м3 0,23-0,35
Ковровое покрытие, 630 кг/м3 0,2
Поликарбонат (листы), 1200 кг/м3 0,16
Полистиролбетон, 200-500 кг/м3 0,075-0,085
Ракушечник, 1000-1800 кг/м3 0,27-0,63
Стеклопластик, 1800 кг/м3 0,23
Черепица бетонная, 2100 кг/м3 1,1
Черепица керамическая, 1900 кг/м3 0,85
Черепица ПВХ, 2000 кг/м3 0,85
Известковая штукатурка, 1600 кг/м3 0,7
Штукатурка цементно-песчаная, 1800 кг/м3 1,2

Древесина — один из строительных материалов с относительно невысокой теплопроводностью. В таблице даны ориентировочные данные по разным породам. При покупке обязательно смотрите плотность и коэффициент теплопроводности. Далеко не у всех они такие, как прописаны в нормативных документах.

Наименование Коэффициент теплопроводности
Сосна, ель поперек волокон 0,09 0,14 0,18
Сосна, ель вдоль волокон 0,18 0,29 0,35
Дуб вдоль волокон 0,23 0,35 0,41
Дуб поперек волокон 0,10 0,18 0,23
Пробковое дерево 0,035
Береза 0,15
Кедр 0,095
Каучук натуральный 0,18
Клен 0,19
Липа (15% влажности) 0,15
Лиственница 0,13
Опилки 0,07-0,093
Пакля 0,05
Паркет дубовый 0,42
Паркет штучный 0,23
Паркет щитовой 0,17
Пихта 0,1-0,26
Тополь 0,17

Металлы очень хорошо проводят тепло. Именно они часто являются мостиком холода в конструкции. И это тоже надо учитывать, исключать прямой контакт используя теплоизолирующие прослойки и прокладки, которые называются термическим разрывом. Теплопроводность металлов сведена в другую таблицу.

Теплоемкость жидкостейТеплоемкость твердых веществТеплоемкость пищевых продуктовТеплопроводность различных материаловВ 

«Добавить комментарий»

<< Теплоемкость пищевых продуктов</th> В  Выбор сечения кабеля >>

В 

ГлавнаяБаза знаний «stud.wiki»Физика и энергетикаТермическое сопротивление воздушной прослойки

Изучение основных свойств термического сопротивления воздушной прослойки. Расчет линии снижения температуры в толще многослойного ограждения с координатами «температура-термическое сопротивление». Сопротивление разности давления со сторон ограждения.

Рубрика Физика и энергетика
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 24.01.2012

1

Контрольная работа

по теплофизике № 11

Термическое сопротивление воздушной прослойки

Содержание

1. Доказать, что линия снижения температуры в толще многослойного ограждения в координатах «температура — термическое сопротивление» является прямой

2. От чего зависит термическое сопротивление воздушной прослойки и почему

3. Причины, вызывающие возникновение разности давления с одной и другой стороны ограждения

температура сопротивление воздух прослойка ограждение

1. Доказать, что линия снижения температуры в толще многослойного ограждения в координатах «температура — термическое сопротивление» является прямой

При стационарных условиях плотность теплового потока постоянна во времени, и значит, , где Rх — сопротивление части конструкции, включающее сопротивление теплообмену внутренней поверхности и термические сопротивления слоев конструкции от внутреннего слоя до плоскости, на которой ищется температура.

Тогда . Например, температура между вторым и третьим слоем конструкции может быть найдена так: .

Приведенные сопротивления теплопередаче неоднородных ограждающих конструкций или их участков (фрагментов) следует определять по справ очнику, приведенные сопротивления плоских ограждающих конструкций с теплопроводными включениями также следует определять по справ очнику.

2. От чего зависит термическое сопротивление воздушной прослойки и почему

Происходит помимо передачи тепла теплопроводностью и конвекцией в воздушной прослойке еще и непосредственное излучение между поверхностями, ограничивающими воздушную прослойку.

Уравнение теплообмена излучением: , где бл коэффициент передачи тепла излучением, в большей степени зависящий от материалов поверхностей прослойки (чем ниже коэффициенты излучения материалов, тем меньше и бл) и средней температуры воздуха в прослойке (с увеличением температуры растет коэффициент теплопередачи излучением).

Таким образом, , где лэкв — эквивалентный коэффициент теплопроводности воздушной прослойки. Зная лэкв, можно определить термическое сопротивление воздушной прослойки . Впрочем, сопротивления Rвп можно определить и по справ очнику. Они зависят от толщины воздушной прослойки, температуры воздуха в ней (положительной или отрицательной) и вида прослойки (вертикальной или горизонтальной). О количестве тепла, передаваемого теплопроводностью, конвекцией и излучением через вертикальные воздушные прослойки, можно судить по следующей таблице.

Толщина прослойки, мм

Плотность теплового потока, Вт/м2

Количество тепла в %, передаваемого

Эквивалентный коэффициент теплопроводности, моС/Вт

Термическое сопротивление прослойки, Вт/мС

теплопроводностью

конвекцией

излучением

10

30,8

38

2

60

0,062

0,161

50

25,9

9

19

72

0,259

0,193

100

24,8

5

20

75

0,495

0,202

200

23,8

2

19

79

0,951

0,210

Примечание: приведенные в таблице величины соответствуют температуре воздуха в прослойке, равной 0 оС, разности температур на ее поверхностях 5 оС и коэффициенту излучения поверхностей С=4,4.

Таким образом, при проектировании наружных ограждений с воздушными прослойками необходимо учитывать следующее:

1) увеличение толщины воздушной прослойки мало влияет на уменьшение количества тепла, проходящего через нее, и эффективными в теплотехническом отношении являются прослойки небольшой толщины (3-5 см);

2) рациональнее делать в ограждении несколько прослоек малой толщины, чем одну прослойку большой толщины;

3) толстые прослойки целесообразно заполнять малотеплопроводными материалами для увеличения термического сопротивления ограждения;

4) воздушная прослойка должна быть замкнутой и не сообщаться с наружным воздухом, то есть вертикальные прослойки необходимо перегораживать горизонтальными диафрагмами на уровне междуэтажных перекрытий (более частое перегораживание прослоек по высоте практического значения не имеет). Если есть необходимость устройства прослоек, вентилируемых наружным воздухом, то они подлежат особому расчету;

5) вследствие того, что основная доля тепла, проходящего через воздушную прослойку, передается излучением, прослойки желательно располагать ближе к наружной стороне ограждения, что повышает их термическое сопротивление;

6) кроме того, более теплую поверхность прослойки рекомендуется покрывать материалом с малым коэффициентом излучения (например, алюминиевой фольгой), что значительно уменьшает лучистый поток. Покрытие же таким материалом обеих поверхностей практически не уменьшает передачу тепла.

3. Причины, вызывающие возникновение разности давления с одной и другой стороны ограждения

В зимнее время воздух в отапливаемых помещениях имеет температуру более высокую, чем наружный воздух, и, следовательно, наружный воздух обладает большим объемным весом (плотностью) по сравнению с внутренним воздухом. Эта разность объемных весов воздуха и создает разности его давлений с двух сторон ограждения (тепловой напор). Воздух попадает в помещение через нижнюю часть наружных его стен, а уходит из него через верхнюю часть. В случае воздухонепроницаемости верхнего и нижнего ограждений и при закрытых проемах разность давлений воздуха достигает максимальных значений у пола и под потолком, а на середине высоты помещения равна нулю (нейтральная зона).

Подобные документы

  • Сопротивление тепловосприятию
  • Термическое сопротивление в неоднородных ограждениях
  • Сопротивление движению
  • Тепловые потери
  • Расчет аварийных процессов в линии электропередачи Катраси — ТЭЦ-3
  • Теплопроводность через плоские и цилиндрические стенки
  • Нестационарная теплопроводность пластины: анализ решения
  • Сопротивление потоку
  • Отопления и вентиляции свинарника
  • Методы измерения сопротивления

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий