СП 230.1325800.2015 Конструкции ограждающие зданий. Характеристики теплотехнических неоднородностей (с Изменением N 1)

Приложение Б. Пример расчета приведенного сопротивления теплопередаче стены жилого дома

Приложение Б

_______________
В приложениях Б и В приведены примеры расчетов с использованием удельных потерь теплоты по таблицам приложения Г. Пример расчета с использованием температурных полей приведен в приложении Н СП 50.13330.

Б.1 Описание конструкции, выбранной для расчета

Стена с СФТК. Фасадную систему монтируют на стену здания, выполненного с каркасом из монолитного железобетона. Наружные стены выполняют из блоков ячеистого бетона толщиной 250 мм. Толщина теплоизоляционного слоя фасада из каменной ваты составляет 120 мм. Штукатурный слой и утеплитель крепят к основанию тарельчатыми анкерами со стальным распорным элементом, доходящим до штукатурного слоя. Высота этажа от пола до пола 3300 мм. Толщина железобетонного перекрытия 200 мм. Плиты балконов и лоджий перфорируют по длине в отношении 1/1 - утепленные пустоты/бетонные перемычки. Толщина оконной рамы 70 мм, рама выдвинута в плоскость утеплителя на 100 мм.

Состав стены (изнутри наружу) представлен в таблице Б.1


Таблица Б.1

Б.2 Перечисление элементов составляющих стеновую конструкцию

По приложению А для СФТК характерны следующие элементы:

- крепеж утеплителя (тарельчатый анкер);

- сопряжение с балконными плитами;

- стыки с оконными блоками;

- примыкание к цокольному ограждению;

- сопряжение с покрытием;

- стык с другими видами стеновых конструкций.

Плоский элемент - стена по глади.

Среди перечисленных элементов некоторые отсутствуют в стенах рассматриваемого здания или оказывают несущественное влияние. Примыкание к цокольному ограждению утеплено таким образом, что дополнительные тепловые потери не возникают. Здание включает восемь выпуклых углов и четыре вогнутых. В соответствии с таблицей Г.27 удельные потери теплоты углов практически полностью компенсируются. Суммарно на 1 м высоты здания приходятся удельные потери теплоты по углам равные 0,044 Вт/(м·°С). Так как удельный геометрический показатель углов мал (примерно 0,014 м/м), влияние углов далее не принимают во внимание. Стыки с другими видами стеновых конструкций отсутствуют. Оставшиеся элементы подробно описаны ниже:

плоский элемент 1 - кладка из блоков ячеистого бетона, утепленная снаружи слоем минераловатных плит, с облицовкой тонким слоем штукатурки;

линейный элемент 1 - стык балконной плиты со стеной;

линейный элемент 2 - примыкание оконного блока к стене;

точечный элемент 1 - тарельчатый анкер.

Таким образом, в рассматриваемом фрагменте ограждающей конструкции один вид плоских, два вида линейных и один вид точечных элементов.

Б.3 Геометрические характеристики элементов

Весь фасад здания, включая светопроемы, имеет общую площадь 2740 м. Фасад содержит следующие светопроемы: размером 2400x2200 мм (окно с балконной дверью) - 50 шт., 2400x1800 мм - 50 шт., 1200x1800 мм - 60 шт., 1200x1200 мм - 12 шт. Суммарная площадь светопроемов 597 м.

Площадь поверхности фрагмента ограждающей конструкции для расчета составляет:

м.

Суммарная протяженность балконных плит на фасаде составляет 275 м. Удельная геометрическая характеристика равна:

м.

Общая длина оконных откосов определяется по экспликации оконных проемов и равна:



Длина откосов, приходящаяся на 1 м площади фрагмента, равна:

м.

Среднее число тарельчатых анкеров - 10 шт. на 1 м площади стены.

Б.4 Расчет удельных потерь теплоты, обусловленных элементами

Для плоского элемента теплозащитные характеристики определяют по формулам (5.5), (5.2):

м·°С/Вт,

Вт/(м·°С).

Удельные потери теплоты линейного элемента 1 принимают по таблице Г.18. Так как толщина плиты перекрытия не соответствует приведенным в таблице значениям, находят интерполяцией.

Для рассматриваемого элемента 3,0 м·°С/Вт, 0,2 Вт/(м·°С). Соответствующие этим параметрам удельные потери теплоты:

толщина перекрытия 160 мм - 0,346 Вт/(м·°С);

толщина перекрытия 210 мм - 0,429 Вт/(м·°С).

Удельные потери теплоты теплозащитного элемента 0,412 Вт/(м·°С).

Удельные потери теплоты линейного элемента 2 принимают по таблице Г.34.

Для рассматриваемого элемента 3,0 м·°С/Вт, 0,2 Вт/(м·°С), 20 мм. Соответствующие этим параметрам удельные потери теплоты 0,092 Вт/(м·°С).

Для точечного элемента 1 удельные потери теплоты принимают по таблице Г.4.

Рассматриваемому элементу соответствует первая строка таблицы, удельные потери теплоты 0,006 Вт/°С.

Таким образом, определены все удельные потери теплоты, обусловленные всеми элементами в рассматриваемом фрагменте ограждающей конструкции.

Б.5 Расчет приведенного сопротивления теплопередаче стены

Данные расчетов сведены в таблицу Б.2 в соответствии с приложением Е СП 50.13330.


Таблица Б.2

Приведенное сопротивление теплопередаче фрагмента ограждающей конструкции рассчитывают по формуле (5.1)

м·°С/Вт.

Коэффициент теплотехнической однородности, определенный по формуле (5.7), равен:

.

Как видно из таблицы Б.2 потери теплоты, связанные непосредственно с фасадной системой в приведенной конструкции, составляют 15%. Относительно низкая однородность стены связана с неоптимальным выбором узлов стыка балконной плиты со стеной, оконных откосов и тарельчатого анкера, на которые приходится 43% потерь теплоты через конструкцию.

Если задаться целью, повысить приведенное сопротивление теплопередаче стены за счет повышения ее теплотехнической однородности, то необходимо выбрать более эффективные решения узла стыка балконной плиты со стеной, оконного откоса или тарельчатого анкера.

Для улучшения теплозащитных характеристик стены перфорацию в узле стыка балконной плиты со стеной заменяют на закладные несущие теплоизоляционные элементы (НТЭ) типа, описанного в таблице Г.21. Также примыкание оконного блока к стене изменяется за счет сдвига оконного блока так, что он располагается сразу за утеплителем, характеристики узла принимают по таблице Г.33. Нахлест утеплителя остается равным 20 мм. Тарельчатый анкер заменяют на тарельчатый анкер с термоголовой более 70 мм, характеристики элемента принимают по таблице Г.4.

Данные расчетов сведены в таблицу Б.3 в соответствии с приложением Е СП 50.13330.


Таблица Б.3

Приведенное сопротивление теплопередаче фрагмента ограждающей конструкции рассчитывают по формуле (5.1)

м·°С/Вт.

Коэффициент теплотехнической однородности, определенный по формуле (5.7), равен:

.

Принятое выше изменение узлов конструкции позволило в два с половиной раза снизить дополнительные тепловые потери. Причем, в конечной конструкции на потери теплоты, связанные непосредственно с фасадной системой, приходится лишь 3,6%.