1.3 Визначення необхідної товщини утеплювача зовнішніх захисних конструкцій

1.3.1 Існуюче будівництво

У загальному випадку захисні конструкції складаються з декількох окремих шарів, які мають різне призначення.

Задача теплотехнічного розрахунку захисної конструкції для холод­ного періоду року полягає у визначенні необхідної товщини шару утеплю­вача, яка б задовольняла рівність:

Rо = Rо^потр . (1.10)

Загальний опір теплопередачі визначається як

Rо = Rв + R + R2 + ... + Rп + Rут + Rз , (1.11)

де R_в і R_з - термічні опори теплообміну, відповідно, внутрішньої і зовні­шньої поверхні стіни м -К/Вт;

Rі, R₂,...,R_п - термічні опори окремих прошарків захисного шару, м² -К/Вт; R_ут - термічний опір шару утеплювача, м² -К/Вт.

Термічні опори теплообміну внутрішньої і зовнішньої поверхонь ви­значаються

Rв = 1 / αв , (1.12)

Rз = 1 / αз , (1.13)

де αз - коефіцієнт тепловіддачі із зовнішньої поверхні для зимових умов, прийнятий за додатком Ж;

α_в - коефіцієнт теплосприйняття, прийнятий незалежно від призначення для внутрішніх поверхонь приміщення α_в = 8,7 Вт/( м² -К) (додаток В).

Підставивши у формулу (1.11) значення R_о, R_в і R_з відповідно до співвідношень (1.10), (112) і (1.13), отримуємо формулу для визначення термічного опору шару утеплювача

Rут = Rо^потр - (Rв + R +...+ Rп + Rз) . (1.14)

Необхідна товщина шару утеплювача:

ут ут . Rут , (1.15)

де ут - коефіцієнт теплопровідності матеріалу утеплювача, Вт/(м-К).

Спочатку товщина утеплювача визначається з припущення, що захи­сний шар має "легку", "малу", "середню" або "масивну" інерційність. Далі необхідно перевірити, чи відповідає припущення обчисленому значенню теплової інерції D. Якщо не відповідає, то потрібно зробити повторний розрахунок товщини шару утеплювача при отриманому значенні D.

1.3.2 Нове будівництво, реконструкція й капітальний ремонт

За додатком до наказу Мінбудархітектури України за № 247 від 27 грудня 1993 року нормативний опір теплопередачі захисних конструк-

цій при розрахунковій температурі внутрішнього повітря 18°С при­ймається залежно від типу конструкції та температурного району будівни­цтва, м² -К/Вт.

Якщо в розрахунках використовується інша температура внутріш­нього повітря, то нормативний опір теплопередач визначається за форму­лою:

^В = (0,1 + 0,05 t_В ) ^ВП , (1.16)

де t_В - розрахункова температура внутрішнього повітря, °С (якщо t_В = 18°, то ^В = ^ВП).

Далі розрахунок ведеться за залежностями (1.14), (1.15), в які замість R₀^потр підставляємо ^В

Значення опору теплопередачі для різних захисних конструкцій та їх утеплювачів визначаються з табл. 1.1.

Таблиця 1.1 - Значення опору теплопередачі для різних захисних конс­трукцій та їх утеплювачів

Конструктивні шари, характеристики матеріалів, (кг/м3), (Вт/м°С)	Вид і характеристи­ка утеплювача, (кг/м3), (Вт/м°С)	Опір теп­лопередачі, R (м2-°С/Вт)	Рекомендова­на для використання температурна зона
1	2	3	4
Тришарова панель з ефективним утеплювачем
Керамзитобетон = 1100, = 0,46	Пінополістирол = 40, = 0,05	2,74 - 2,57	I - ІY
Керамзитобетон = 1200, = 0,52	Пінополістирол = 40, = 0,05	2,59 - 2,41	І - ІY
Керамзитобетон = 1100, = 0,46	Мінеральна вата = 200, = 0,076	2,26 - 2,12	І - ІY

Продовження табл. 1.1

1	2	3	4
Керамзитобетон = 1200, = 0,52	Мінеральна вата = 200, = 0,076	2,09 - 2,00	II - ТY
Ефективна кладка з керамічних каменів
Камені керамічні з щі­линними пустотами = 1400, = 0,58	Пінополістирол = 40, = 0,05	2,53 - 2,39	I - ІY
Камені керамічні з щі­линними пустотами = 1400, = 0,58	Мінеральна вата = 200, = 0,076	2,09 - 2,00	II - ІY
Монолітні простінки з ефективним утеплювачем
Керамзитобетон = 1100, = 0,46	Пінополістирол = 40, = 0,05	2,74 - 2,54	І - IY
Керамзитобетон = 1200, = 0,52	Пінополістирол = 40, = 0,05	2,59 - 2,42	I - IY