Теплопроводность стены из кирпича

Теплопроводность стены из кирпича

ТОП худших работ как не надо делать

шуба для дома утепление стен изнутри утеплённая стена выглядит так утепление стен зимой
теплотехнический расчёт плесень на стенах ВНИМАНИЕ! не попадитесь

Теплотехнический расчёт

Цель теплотехнического расчета — вычислить толщину утеплителя при заданной толщине несущей части наружной стены, отвечающей санитарно-гигиеническим требованиям и условиям энергосбережения. Иными словами – у нас есть наружные стены толщиной 640 мм из силикатного кирпича и мы собираемся их утеплить пенополистиролом, но не знаем какой толщины необходимо выбрать утеплитель, чтобы были соблюдены строительные нормы.

Теплотехнический расчет наружной стены здания выполняется в соответствии со СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника» и СНиП 23-01-99 «Строительная климатология».

Теплотехнические показатели используемых строительных материалов (по СНиП II-3-79*)

№ по схеме

Материал

Характеристика материала в сухом состоянии

Расчетные коэффициенты (при условии эксплуатации по приложению 2) СНиП II-3-79*

кг/м 3

Коэффициент теплопроводности λ, Вт/м*°С

λ, Вт/м*°С

Теплоусвоения (при периоде 24 ч)

S, м 2 *°С/Вт

Цементно-песчаный раствор (поз. 71)

Кирпичная кладка из сплошного кирпича силикатного (ГОСТ 379-79) на цементно-песчаном растворе (поз. 87)

Пенополистирол (ГОСТ 15588-70) (поз. 144)

Цементно-песчаный раствор – тонкослойная штукатурка (поз. 71)

1- штукатурка внутренняя (цементно-песчаный раствор) — 20 мм

2- кирпичная стена (силикатный кирпич) — 640 мм

3- утеплитель (пенополистирол)

4- тонкослойная штукатурка (декоративный слой) — 5 мм

При выполнении теплотехнического расчёта принят нормальный влажностный режим в помещениях — условия эксплуатации («Б») в соответствии с СНиП II-3-79 т.1 и прил. 2, т.е. теплопроводность применяемых материалов берём по графе «Б».

Вычислим требуемое сопротивление теплопередаче ограждения с учетом санитарно-гигиенических и комфортных условий по формуле:

где tв – расчётная температура внутреннего воздуха °С, принимаемая в соответствии с ГОСТ 12.1.1.005-88 и нормами проектирования

соответствующих зданий и сооружений, принимаем равной +22 °С для жилых зданий в соответствии с приложением 4 к СНиП 2.08.01-89;

tn – расчётная зимняя температура наружного воздуха, °С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92 по СНиП 23-01-99 для г. Ярославль принимается равной -31°С;

n – коэффициент, принимаемый по СНиП II-3-79* (таблица 3*) в зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструкций по отношению к наружному воздуху и принимается равным n=1;

Δ t n – нормативный и температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции – устанавливается по СНиП II-3-79* (таблица 2*) и принимается равным Δ t n =4,0 °С;

αв — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций принимается по по СНиП II-3-79* (таблица 4*) и принимается равным αв = 8,7 Вт/м 2 *°С.

R тр = (22- (-31))*1 / 4,0* 8,7 = 1,52

Определим градусо-сутки отопительного периода по формуле:

где tв — то же, что и в формуле (1);

tот.пер — средняя температура, °С, периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8 °С по СНиП 23-01-99;

zот.пер — продолжительность, сут., периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8 °С по СНиП 23-01-99;

Определим приведенное сопротивление теплопередаче Rо тр по условиям энергосбережения в соответствии с требованиями СНиП II-3-79* (таблица 1б*) и санитарно-гигиенических и комфортных условий. Промежуточные значения определяем интерполяцией.

Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций (по данным СНиП II-3-79*)

Здания и помещения

Градусо-сутки отпительного периода, ° С*сут

Приведенное сопротивление теплопередаче стен, не менее R тр (м 2 *°С)/Вт

Общественные административные и бытовые, за исключением помещений с влажным или мокрым режимом

Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций R(0) принимаем как наибольшее из значений вычисленных ранее:

R тр = 1,52 тр = 3,41, следовательно R тр = 3,41 (м 2 *°С)/Вт = R.

Запишем уравнение для вычисления фактического сопротивления теплопередаче R ограждающей конструкции с использованием формулы в соответствии с заданной расчетной схемой и определим толщину δx расчётного слоя ограждения из условия:

где δi – толщина отдельных слоёв ограждения кроме расчётного в м;

Читайте также:  Как наклеить пленку пвх

λi – коэффициенты теплопроводности отдельных слоев ограждения (кроме расчётного слоя) в (Вт/м*°С) принимаются по СНиП II-3-79* (приложение 3*) – для этого расчёта таблица 1;

δx – толщина расчётного слоя наружного ограждения в м;

λx – коэффициент теплопроводности расчётного слоя наружного ограждения в (Вт/м*°С) принимаются по СНиП II-3-79* (приложение 3*) – для этого расчёта таблица 1;

αв — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций принимается по по СНиП II-3-79* (таблица 4*) и принимается равным αв = 8,7 Вт/м 2 *°С.

αн — коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждающей конструкции принимается по по СНиП II-3-79* (таблица 6*) и принимается равным αн = 23 Вт/м 2 *°С.

Термическое сопротивление ограждающей конструкции с последовательно расположенными однородными слоями следует определять как сумму термических сопротивлений отдельных слоев.

Для наружных стен и перекрытий толщина теплоизоляционного слоя ограждения δ x рассчитывается из условия, что величина фактического приведённого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции R должна быть не менее нормируемого значения R тр , вычисленного по формуле (2):

Раскрывая значение R , получим:

Исходя из этого, определяем минимальное значение толщины теплоизоляционного слоя

δx = 0,041*(3,41- 0,115 — 0,022 — 0,74 — 0,005 — 0,043)

Принимаем в расчёт толщину утеплителя (пенополистирол) δx = 0,10 м

Определяем фактическое сопротивление теплопередаче рассчитываемых ограждающих конструкций R , с учётом принятой толщины теплоизоляционного слоя δx = 0,10 м

Теплоизоляция (утеплитель пенополистирол с коэффициентом теплопроводности 0,041) толщиной 100 мм при толщине несущей части наружной стены из силикатного кирпича толщиной 640 мм на цементно–песчаном растворе соответствует санитарно-гигиеническим требованиям и условиям энергосбережения.

При эксплуатации стены без утеплителя "точка росы" возникает в толще стены. Стена просто отсыревает и не аккумулирует тепло. Поверхность стены в помещении при отрицательной температуре — холодная, что приводит к образованию на стене плесени и конденсата.

При эксплуатации стены с утеплителем "точка росы" не возникает в стене. В некоторых случаях — при повышении влажности внутри помещения и понижении температуры снаружи точка росы появится в утеплителе ближе к наружной стороне — со временем выветривается.

Стена остаётся сухой всегда. Поверхность стены в помещении при отрицательной температуре — тёплая, чуть ниже комнатной температуры воздуха.

А вот что будет происходить в стене при внутреннем утеплении .

При внутреннем утеплении стены "точка росы" образуется сразу после утеплителя. В этом месте (за утеплителем) всегда будет плесень! Если утеплитель минераловатные плитты, то он будет впитывать всю образующуюся влагу как губка. В помещении повышается влажность.

Так же вы можете выполнить самостоятельно теплотехнический расчёт онлайн

© сайт квалифицированных рабочих, 2010 — 2020 ooo_remo@mail.ru

Утепление стен квартир, утепление стен домов в Ярославле

Теплопроводность – один из важнейших показателей, характеризующих качество возводимого сооружения. И это неудивительно: ведь от этого коэффициента зависят не только затраты на отопление помещений, но и степень комфортности проживания в доме. Также в строительных расчетах часто фигурирует коэффициент теплосопротивления (сопротивление теплоотдаче), обратный теплопроводности (чем выше первый, тем ниже второй, и наоборот).

Теплопроводность сооружения зависит от показателей используемого вида кирпича, от параметров раствора, типа кладки, применяемых строительных технологий и утепляющих материалов.

Коэффициент теплопроводности кирпичей

Данный коэффициент обозначается буквой λ и выражается в W/(m*K).

Показатель λ достаточно широко варьируется, в зависимости от типа кирпичей и способа их изготовления. В основном, на данный коэффициент влияют материал кирпича (клинкерный, силикатный, керамический) и относительное содержание пустот. До 13% пустотности кирпичи считаются полнотелыми, выше – пустотелыми. По уменьшению коэффициента λ линейка строительной продукции будет выглядеть следующим образом:

  1. Клинкерный кирпич λ= от 0,8 до 0,9. Этот тип стройматериалов не предназначен для строительства утеплённых стен и чаще используется для изготовления полов и мощёных дорог.
  2. Силикатный кирпич полнотелого типа λ= от 0,7 до 0,8. Чуть ниже, чем у предыдущего типа, но строительство стены с его использованием требует серьёзных мер по утеплению.
  3. Керамический кирпич полнотелый λ= от 0,5 до 0,8 (в зависимости от сорта).
  4. Силикатный, с техническими пустотами λ= 0,66.
  5. Керамический кирпич пустотелого исполнения λ= 0,57.
  6. Керамический кирпич щелевого типа λ= 0,4.
  7. Силикатный кирпич щелевого типа – показатель λ аналогичен керамическому щелевому (0,4).
  8. Керамический поризованный λ= 0,22.
  9. Тёплая керамика λ= 0,11. Имея отличные показатели теплосопротивления, тёплая керамика уступает прочим видам кирпичной продукции по прочности, и поэтому применение её ограничено.
Читайте также:  Плющ на кирпичной стене

Важно при расчёте также учитывать, что для различных климатических регионов сопротивление теплоотдаче материалов будут варьироваться, в достаточно широких пределах Информацию о соотнесении теплоотдачи с климатическими параметрами, можно почерпнуть в СНиПе 23-02-2003.

Теплопроводность кладки

Теплосопротивление кирпичей является важнейшим коэффициентом и в ряде случаев является определяющим параметром при проектировании здания и выбора кладки. Вместе с тем, сопротивление теплоотдачи сооружения зависит не только от показателя λ используемых кирпичей, но и от применяемого строительного раствора.

Наиболее частым является случай, когда теплосопротивление раствора существенно ниже, чем сопротивление кирпича.

Так, коэффициент теплоотдачи раствора на основе цемента и песка равен 0,93 W/(m*K), а цементно-шлакового раствора – 0,64.

Путем суммирования коэффициентов сопротивления теплоотдаче кирпича и раствора разработаны специальные таблицы коэффициента теплопередачи, которые можно посмотреть в ГОСТе 530-2007. Ниже приведена выдержка из таблицы:

Таблица – Теплопроводность кладки

Тип кирпича Тип раствора Теплоотдача
Глиняный Цементно-песчаный 0,81
Цементно-шлаковый 0,76
Цементно-перлитовый 0,7
Силикатный Цементно-песчаный 0,87
Керамический пустотный 1,4т/м3 Цементно-песчаный 0,64
Керамический пустотный 1,3т/м3 0,58
Керамический пустотный 1,0т/м3 0,52
Силикатный, 11-ти пустотный Цементно-песчаный 0,81
Силикатный, 14-ти пустотный 0,76

Расчет стены

Для того, чтобы использовать коэффициент теплосопротивления кирпичной стенки на практике, необходимо воспользоваться следующей формулой:

r = (толщина кладки, м)/(теплоотдача, W/(m * K)),

где r – сопротивление теплоотдаче кирпичной стены. При расчетах также необходимо учитывать степень влажности помещения и климатический регион.

Уменьшение коэффициента теплоотдачи стены

В ряде случаев коэффициент λ оставляет желать много лучшего. К тому же нарушение технологии строительства может привести к изменению теплоотдачи в большую сторону. Если применять жидкий раствор при возведении стены из щелевого кирпича, то связующий материал проникнет в пустоты и отрицательно скажется на показателях теплосбережения (сопротивление теплопередаче уменьшится).

Что делать, чтобы увеличить сопротивление теплоотдаче?

Методы уменьшения теплопередачи стены:

  1. Применение более энергосберегающих материалов (кирпичей с большей степенью пустотности).
  2. При строительстве из щелевого кирпича применять густой раствор.
  3. Прокладывание во внутреннем слое теплоизолирующих материалов. На рынке представлен огромный выбор теплоизоляции. Из наиболее популярных можно назвать стекло- и минераловатные материалы, пенополистирол, керамзит и другие. При применении утеплителей необходимо обеспечить пароизоляцию стены, чтобы избежать разрушения материалов.
  4. Оштукатуривание поверхности.

Теплотехнические расчеты показывают, что толщина неутепленной кирпичной стены отапливаемого жилого здания должна составлять порядка 100-200 см. Но строение с такими стенами уже больше подходит к категории фортификационных сооружений.

Современные технологии утепления позволяют строить стены практически «из воздуха» и не возлагать на кирпичную кладку никаких теплоизолирующих функций. При таком подходе толщина стен определяется лишь конструктивными особенностями дома: весом перекрытий, кровли, нагрузкой на фундамент. Здесь Вы можете почитать о преимуществах и недостатках кирпичных стен.

Почему регулировать теплопроводность стен их толщиной неправильно?

Низкая теплопроводность полнотелого кирпича

Теплопроводность выпускаемого ныне полнотелого кирпича довольно высокая, и стены толщиной в метр все равно не будут такими теплыми, как в дворянских и купеческих постройках XVIII века. Известно, что многоэтажки со стенами «советской» постройки толщиной в 80 см в сильные морозы нуждаются в дополнительном отоплении. А и при реконструкции старинных деревянно-кирпичных зданий зачастую просто погружают нижний кирпичный этаж в землю, превращая его в подобие фундамента, рассчитывая, что дополнительные затраты на достройку будут намного меньше сумм, которые могут потребоваться на отопление нижнего кирпичного этажа.

Читайте также:  Отделка фасадов частных домов дагестанским камнем фото

Коэффициенты теплопроводности кирпичей:

«Суперэффективный» пустотелый кирпич: 0,25 — 0,26 Вт/м°С

Кирпич красный пустотелый: 0,3 — 0,5 Вт/м°С

Кирпич красный полнотелый: от 0,6 до 0,7 Вт/м°С

Чувствительность к резким перепадам температуры

Дом с толстыми неутепленными каменными стенами чрезвычайно чувствителен резким перепадам температуры. Достаточно оставить его на два-три дня без отопления, и внутри кирпичной кладки начинает конденсироваться влага. Этот процесс стремительно захватывает все новые и новые слои вплоть до появления капель и ледяных кристаллов внутри помещения. Стена промерзает, становится рыхлой, ее теплопроводность резко падает до катастрофической отметки, появляется опасность развития плесени и грибка. Отсыревший многотонный массив очень трудно просушить впоследствии.

Точка росы внутри стены

Кроме того, какой бы толстой не была неутепленная кирпичная стена, точка росы будет находиться всегда в ее толще, ведь поддерживать одинаково высокую температуру внутренних и внешних слоев кладки – значит отапливать улицу. Кирпич для таких стен должен быть очень высокого качества с водопоглощением не выше, чем у глазурованной керамики.

Расположение точки росы в кирпичной стене

Когда хороша толстая стена?

Толстые каменные стены хороши для средиземноморского и тропического климата: нет опасности промерзания, сглаживаются сезонные и суточные колебания температур, в жару можно обходиться без кондиционера.

Толстые стены – это рискованно и дорого. Но и хорошо утепленная тоненькая кладка в половинку или четверть кирпича – другая, совершенно неоправданная крайность. Дело в том, что умеренно массивная, защищенная от теплопотерь каменная стена способна аккумулировать тепловую энергию и постепенно отдавать ее в пространство помещения. Теплые, сухие, кирпичные стены – отличный источник мягкого домашнего тепла. Они как губка впитывают энергию систем водяного отопления или инфракрасных излучателей, и сами становятся вторичными источниками энергии инфракрасного диапазона. Комфортные условия в такой комнате быстро восстанавливаются даже после интенсивного сквозного проветривания; рядом с толстыми хорошо теплоизолированными стенами можно поставить и кровать, и рабочий стол – их поверхность не будет «холодить».

Какой же должна быть толщина кирпичных стен?

Исходя из вышеизложенного в практике каменного строительства поступают следующим образом: кирпичную кладку толщиной 40-50 см утепляют снаружи любым качественным пористым материалом достаточной толщины. В результате получают комфортный теплоинерционный дом, стены которого имеют двух- или даже трехкратный запас прочности и защищены от разрушающего воздействия влаги.

Расчет толщины кирпичной стены

При расчетах данного типа используются данные параметры:

  • размеры стандартного кирпича: 250*120*65 мм;
  • вес одного кирпича: 3,2 кг;
  • вес одного м 3 кирпича — 1600 кг.

При минимальной зимней температуре толщина стены должна составлять 51-64 см, при использовании утеплителя со стороны улицы толщина снижается до 25 см.

Исходя из вышеуказанных данный произведем расчет количества кирпича для нашего дома.

Примем во внимание факт, что проживаем в местности с зимними температурами до -25С°.

Размеры стен:

  • Высота — 3 метра.
  • Длина: 2 стены по 6 м, 2 стены по 4 м .

Общая площадь стен: 6*3+6*3 + 4*3+4*3 = 50 м 2

Площадь одного кирпича: 0,012*0,065 = 0,0078 м 2

Общее количество кирпичей: площадь стены/ площадь одного кирпича =( 50/0,0078 )*2= 12820 штук. Умножение на два произошло потому, что стена будет возводиться » в два кирпича».

Общий вес стен: вес одного кирпича*общее количество кирпичей = 3,2*12820=41024 кг

Требуемый объем кирпича : общий вес стен/вес одного м 3 кирпича = 41024/1600=25,64 м 3 .

Для определения стоимости кирпича потребуется лишь знание стоимости одного метра кубического. Далее эта цифра умножается на требуемый объем кирпича и сумма одной из Ваших базовых затрат на стройку становится понятной.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector