IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Потери теплоты через элементы наружных ограждений

многоквартирных жилых домов.

Существующие нормативные методики, позволяют определять потери теплоты через наружные ограждающие конструкции зданий с достаточной точностью. Расхождение фактических и расчётных значений потерь теплоты при этом не превышает 10…15 % как для всего теплового контура зданий в целом, так и для отдельных его элементов в частности. Данные методики позволяют проводить оценку эффективности проведения мероприятий по повышению теплозащитных свойств ограждающих конструкций зданий, которые могут осуществляться по двум направлениям. Первое направление заключается в увеличении толщины слоя эффективной тепловой изоляции ограждающих конструкций. Второе состоит в повышении теплотехнической однородности узлов сопряжения наружных ограждающих конструкций и их элементов.

В качестве примера определим зависимость приведенного и условного термических сопротивлений теплопередаче R_пр и R_усл, м²·°C/Вт, и коэффициента теплотехнической однородности r, утепленных наружных стен с внешним штукатурным слоем современного семнадцатиэтажного односекционного многоквартирного жилого дома от толщины эффективной тепловой изоляции δ_ут, мм, (теплопроводность λ_ут = 0,041 Вт/(м·°C)), имеющую следующий вид:

, (1)

где Ψ_j – удельные потери теплоты через линейную неоднородность j-го вида, Вт/(м·°C); l_j – протяженность линейной теплотехнической неоднородности j-го вида приведенная к одному м² теплозащитной оболочки, м/м²; R_ут – условное термическое сопротивление теплопередаче слоя эффективной теплоизоляции, м²·°C/Вт; χ_k – удельные потери теплоты через точечную теплотехническую однородность k-го вида, Вт/шт·°C; n_k - количество точечных неоднородностей k-го вида, приходящихся на один м² теплозащитной оболочки, шт/м²; α_в, α_н – коэффициент теплоотдачи внутренней и наружной поверхности ограждения, Вт/(м²·°C); δs - толщина слоя тепловой оболочки, м; λs – теплопроводность материала слоя, Вт/(м·°C).

Зависимости характеристик линейных и точечных теплотехнических неоднородностей рассматриваемых наружных стен многоквартирного жилого дома от условного сопротивления теплопередаче слоя утеплителя (Ψ_j = f(R_ут)), полученные по данным СП 230.1325800.2015, приведены в таблице.

Таблица

Характеристики теплотехнических неоднородностей наружных стен

многоквартирного жилого дома

Наименование теплотехнической неоднородности	nk, шт/м2	χk, Вт/шт·°C	lj, м/м2	Ψj= f(Rут), Вт/(м·°C)
Выпуклый угол	–	–	0,105	–0,0061Rут+0,096
Вогнутый угол	–	–	0,179	0,049ln Rут–0,196
Сопряжение стены с блоком окна, при: 1,5 м2·°C/Вт ≤ Rут ≤ 3 м2·°C/Вт 3 м2·°C/Вт < Rут ≤ 6 м2·°C/Вт	–	–	0,520	–0,0027Rут+0,058 0,0017Rут+0,045
Сопряжение стены с кровлей	–	–	0,023	0,0056Rут+0,1085
Сопряжение стены с цоколем 1,5 м2·°C/Вт ≤ Rут ≤ 3 м2·°C/Вт 3 м2·°C/Вт < Rут ≤ 6 м2·°C/Вт	–	–	0,023	–0,0353Rут+0,347 –0,0097Rут+0,27
Сопряжение стены с балконной плитой	–	–	0,118	–0,027 Rут+0,749
Анкерные крепления тепловой изоляции к стене	8	0,006	–	–

По приведенным в таблице данным для наружных стен указанного жилого дома были проведены расчеты для определения зависимостей их R_пр, R_усл, и r от толщины применяемой эффективной тепловой изоляции δ_ут, мм, в интервале δ_ут =70…240 мм, с шагом в 10 мм.

Результаты расчета приведены на рисунке 1, из которых видно, что с увеличением толщины тепловой изоляции одновременно увеличивается условное сопротивление теплопередаче утеплителя и уменьшается коэффициент теплотехнической однородности, что приводит к снижению эффективности повышения тепловой изоляции. Приведенное сопротивление теплопередаче R_пр повышается при этом с 1,5 до 3,1 м²·°C/Вт, вместо максимального возможного увеличения до 6,5 м²·°C/Вт.

Повышение теплотехнической однородности современных ограждающих конструкций в рассматриваемом диапазоне толщин тепловой изоляции является направлением наибольшего повышения их энергетической эффективности. В существующей литературе имеются рекомендации по нормированию r конструкций индустриального изготовления.

Рис. 1. Зависимости теплотехнических характеристик наружной стены многоквартирного жилого дома от толщины эффективного утеплителя: 1 – R_усл от δ_ут; 2 – R_ут от δ_ут; 3 – R_пр от δ_ут; 4 – r от δ_ут

Однако, коэффициент теплотехнической однородности для современных систем фасадной тепловой изоляции (трехслойные стены с эффективным утеплителем и облицовкой кирпичом, системы фасадной изоляции с наружным утеплением и штукатурным слоем, системы наружной тепловой изоляции с вентилируемой воздушной прослойкой и др.) не нормируется. Данный факт может приводить к значительному, экономически необоснованному, перерасходу тепловой изоляции при применении конструктивно несовершенных фасадных систем.

Заключение: существующая нормативная документация должна содержать сведения о минимальных, экономически обоснованных величинах коэффициентов теплотехнической однородности современных наружных ограждающих конструкций.

Код для цитирования: Скопировать