Особенности расчета сопротивления теплопередаче

Особенности расчета сопротивления
теплопередаче утепленных снаружи стен фасада
http://www.thermonews.ru/analytics/saving/fasad.htm
30 Мая 2005 / Аналитика / Энерго- и ресурсосбережение
Авторы: Подласова И.А., к.т.н., доцент, Солодников Е.В., стажер–преподаватель, Томский государственный архитектурно–строительный университет
Повышение требований к теплозащите зданий привело к распространению слоистых конструкций
наружных стен с применением наружного утепления, в частности, фасадных систем с вентилируемой
воздушной прослойкой или совмещенных систем.
Зачастую при проектировании расчет сопротивления теплопередаче таких конструкций производится
простым сложением термических сопротивлений несущего и утепляющего слоев и сопротивлений
теплоотдаче наружной и внутренней поверхностей. В рекламных проспектах фасадных систем,
утеплителей приводятся сопротивления теплопередаче участков стены данной конструкции без учета
теплопроводных включений. Однако, например, фасадная конструкция с вентилируемой прослойкой
состоит из элементов, различающихся по своим теплотехническим характеристикам в 10–5000 раз.
Другой источник теплотехнической неоднородности – элементы наружных стен: углы, простенки, пилоны
лоджий, примыкания внутренних стен, железобетонные конструкции.
Отсутствие учета теплопотерь через теплопроводные включения наружных стен может привести к
неточностям при составлении раздела «Отопление и вентиляция» рабочего проекта здания. В расчете
отопительных приборов ошибочно может быть принято сопротивление теплопередаче Rw глухого
однородного участка или осредненное значение Rw по фасаду. Как показал опыт наших расчетов
фрагментов фасадов, сопротивление теплопередаче различных участков может различаться в 1,1–1,5 раза
от теплотехнически однородного.
В литературе появляется информация о влиянии некоторых элементов фасадных систем на коэффициент
теплотехнической однородности r [1, 2]. Однако эти данные пригодны для использования для конкретных
материалов и систем, и их невозможно распространить на все случаи.
Определение сопротивления теплопередаче фасада значительно упрощается применением расчета
объемных температурных полей с применением ПК. Искомое R w определяется по формуле
Rw=n (tint-text) A/Q,
где п – коэффициент, принимаемый по табл.6 СНиП 23–02–2003;
tint – расчетная температура внутреннего воздуха, 0С;
text – расчетная температура наружного воздуха, 0С;
А – площадь ограждающей конструкции (фрагмента), м2;
Q – суммарный тепловой поток через конструкцию (фрагмент) площадью А, Вт, определяемый на основе
расчета температурного поля на ЭВМ.
Расчетом на ПК объемных стационарных температурных полей с применением программного комплекса
«Alfa 3D» установлено, что на приведенное сопротивление теплопередаче фрагмента утепленного
снаружи фасада влияет форма стен, откосы проемов, примыкания пилонов лоджий. На рис. 1 приведен
пример фрагмента фасада – углового участка с проемами. Толщина несущей части кирпичной стены
составляет 510 мм, утеплителя с λ=0,03 Вт/(м2 0С) – 100 мм Расчетные температуры внутреннего и
наружного воздуха приняты 210С и -400С соответственно.
Рис. 1 – Фрагмент фасада – расчетный участок наружной стены
Рис. 2 – Изолинии расчетного участка
Как видно из рис. 2, влияние откоса и угла прослеживается по всей высоте наружной стены. Даже при
утепленной наружной поверхности, на поверхности внутреннего откоса изолинии ниже 10,60С, что
говорит о вероятности выпадения конденсата при text=-400С и отсутствии стояка системы отопления в
углу. В результате сопротивление теплопередаче фрагмента Rw= 2,89 м2 0С/Вт, что на 29% ниже Rw= 4,11
м2 0С/Вт глухого участка. Влияние отдельных элементов утепленных снаружи стен фасада стены
указанной конструкции приведено в таблице.
Таблица
Вид теплопроводного включения,
элемент стены
Коэффициент теплотехнической
однородности участка r
Наружный угол
0,9–0,7
Внутренний угол
1,22–1,18
Откосы проемов:
Неутепленные
0,68–0,57
Утепленные
0,86–0,83
Каркас навесного фасада
0,9–0,88
Ж/б перекрытия, перемычки
0,87
Пилоны лоджий
0,9–1,2 в зависимости от толщины стены
лоджии
Как видно, в особо тщательной проработке конструкции утепления нуждаются откосы проемов и
наружные углы зданий.
Подробный анализ конструктивных решений наружных ограждающих конструкций с теплотехнической
точки зрения должен содержать раздел проекта «Энергоэффективность».
Кроме энергетического паспорта здания, логичным завершением этого раздела должен быть план этажа с
указанием расчетного сопротивления теплопередаче наружных стен по отдельно взятым помещениям.
ЛИТЕРАТУРА
1. В.Г. Гагарин, В.В. Козлов, Е.Ю. Цыкановский. Теплозащита фасадов с вентилируемым воздушным
зазором // АВОК, 2004, № 2 – С. 20–25, № 3 – С. 20–26.
2. Рекомендации по проектированию навесных фасадных систем с вентилируемым воздушным зазором
для нового строительства и реконструкции зданий. М.: Москомархитектура, 2002.