Tabuľka a použitie tepelnej vodivosti stavebných materiálov

Ako vypočítať hrúbku steny

Aby bolo v dome v zime teplo a v lete chlad, je potrebné, aby plášť budovy (steny, podlaha, strop / strecha) mal určitý tepelný odpor. Táto hodnota je pre každý región iná. Závisí to od priemernej teploty a vlhkosti v konkrétnej oblasti.

Tepelný odpor obvodových konštrukcií pre ruské regióny

Aby účty za kúrenie neboli príliš veľké, je potrebné vyberať stavebné materiály a ich hrúbku tak, aby ich celkový tepelný odpor nebol menší ako je uvedený v tabuľke.

Výpočet hrúbky steny, hrúbky izolácie, dokončovacích vrstiev

Moderná konštrukcia sa vyznačuje situáciou, keď má stena niekoľko vrstiev. Okrem nosnej konštrukcie je tu izolácia, dokončovacie materiály. Každá vrstva má svoju vlastnú hrúbku. Ako určiť hrúbku izolácie? Výpočet je jednoduchý. Na základe vzorca:

Vzorec na výpočet tepelného odporu

R je tepelný odpor;

p je hrúbka vrstvy v metroch;

k je súčiniteľ tepelnej vodivosti.

Najprv sa musíte rozhodnúť o materiáloch, ktoré budete pri stavbe používať. Okrem toho musíte presne vedieť, aký typ materiálu steny, izolácie, povrchovej úpravy atď. Koniec koncov, každý z nich prispieva k tepelnej izolácii a pri výpočte sa berie do úvahy tepelná vodivosť stavebných materiálov.

Najprv sa zváži tepelný odpor konštrukčného materiálu (z ktorého sa bude stavať stena, strop a pod.), následne sa podľa „zvyškového“ princípu zvolí hrúbka zvolenej izolácie. Môžete tiež vziať do úvahy tepelnoizolačné vlastnosti dokončovacích materiálov, ale zvyčajne idú "plus" k hlavným. Takže určitá rezerva je položená "pre každý prípad".Táto rezerva umožňuje ušetriť na vykurovaní, čo má následne pozitívny vplyv na rozpočet.

Príklad výpočtu hrúbky izolácie

Vezmime si príklad. Ideme stavať tehlový múr - jeden a pol tehly, zateplíme minerálnou vlnou. Podľa tabuľky by mal byť tepelný odpor stien pre región najmenej 3,5. Výpočet pre túto situáciu je uvedený nižšie.

1. Na začiatok vypočítame tepelný odpor tehlovej steny. Jedna a pol tehly je 38 cm alebo 0,38 metra, súčiniteľ tepelnej vodivosti muriva je 0,56. Uvažujeme podľa vyššie uvedeného vzorca: 0,38 / 0,56 \u003d 0,68. Takýto tepelný odpor má stena z 1,5 tehly.
2. Táto hodnota sa odpočíta od celkového tepelného odporu pre oblasť: 3,5-0,68 = 2,82. Táto hodnota musí byť "obnovená" tepelnou izoláciou a dokončovacími materiálmi.

Všetky obvodové konštrukcie budú musieť byť vypočítané

Ak je rozpočet obmedzený, môžete si vziať 10 cm minerálnej vlny a chýbajúce budú pokryté dokončovacími materiálmi. Budú vnútri aj vonku. Ak však chcete, aby boli účty za vykurovanie minimálne, je lepšie začať s „plusom“ k vypočítanej hodnote. Toto je vaša rezerva na čas najnižších teplôt, pretože normy tepelného odporu obvodových konštrukcií sa počítajú podľa priemernej teploty za niekoľko rokov a zimy sú abnormálne chladné

Pretože tepelná vodivosť stavebných materiálov používaných na dekoráciu sa jednoducho neberie do úvahy.

4.8 Zaokrúhlenie vypočítaných hodnôt tepelnej vodivosti

Vypočítané hodnoty tepelnej vodivosti materiálu sú zaokrúhlené
podľa nižšie uvedených pravidiel:

pre tepelnú vodivosť l,
W/(m K):

— ak l ≤
0,08, potom sa deklarovaná hodnota zaokrúhli nahor na najbližšie vyššie číslo s presnosťou na
do 0,001 W/(m K);

— ak 0,08 < l ≤
0,20, potom sa deklarovaná hodnota zaokrúhli nahor na najbližšiu vyššiu hodnotu s
presnosť do 0,005 W/(m K);

— ak 0,20 < l ≤
2,00, potom sa deklarovaná hodnota zaokrúhli nahor na najbližšie vyššie číslo s presnosťou na
do 0,01 W/(m K);

— ak 2,00 < l,
potom sa deklarovaná hodnota zaokrúhli nahor na najbližšiu vyššiu hodnotu
0,1 W/(mK).

Príloha A
(povinné)

Tabuľka
A.1

Materiály (štruktúry)	Prevádzková vlhkosť materiálov w, % na hmotnosť, pri prevádzkové podmienky
ALE	B
1 polystyrén	2	10
2 Extrúzia expandovaného polystyrénu	2	3
3 Polyuretánová pena	2	5
4 dosky z rezol-fenol-formaldehydová pena	5	20
5 Perlitoplastový betón	2	3
6 Tepelnoizolačné výrobky vyrobené z penovej syntetickej gumy "Aeroflex"	5	15
7 Tepelnoizolačné výrobky vyrobené z penovej syntetickej gumy "Cflex"
8 Rohože a dosky z minerálna vlna (na báze kamenných vlákien a strižových sklených vlákien)	2	5
9 Penové sklo alebo plynové sklo	1	2
10 Drevovláknité dosky a drevená štiepka	10	12
11 Drevovláknitá doska a drevený betón na portlandskom cemente	10	15
12 trstinových dosiek	10	15
13 Rašelinové dosky tepelne izolačné	15	20
14 Ťahať	7	12
15 Sadrokartónové dosky	4	6
16 sadrových listov obklad (suchá omietka)	4	6
17 Rozšírené produkty perlit na bitúmenovom spojive	1	2
18 Expandovaný ílovitý štrk	2	3
19 Šungizitový štrk	2	4
20 Drvený kameň z vysokej pece troska	2	3
21 Drvená trosko-pemza a agloporit	2	3
22 Suť a piesok z expandovaný perlit	5	10
23 Expandovaný vermikulit	1	3
24 Piesok na stavbu Tvorba	1	2
25 Cementovo-troska Riešenie	2	4
26 Cement-perlit Riešenie	7	12
27 Sadrová perlitová malta	10	15
28 Pórovitý sadrová perlitová malta	6	10
29 Tufový betón	7	10
30 Pemza	4	6
31 Betón na vulkan troska	7	10
32 Expandovaný ílový betón na keramzitový piesok a keramzitový betón	5	10
33 Expandovaný ílový betón na pórovitý kremenný piesok	4	8
34 Expandovaný ílový betón na perlitový piesok	9	13
35 Šungizitový betón	4	7
36 Perlitbetón	10	15
37 Troskový pemzový betón (tepelný betón)	5	8
38 Trosková pemza pena a trosková pemza pórobetón	8	11
39 Vysokopecný betón granulovaná troska	5	8
40 Agloporitový betón a betón na palivové (kotlové) trosky	5	8
41 Jaseňový štrk betón	5	8
42 Vermikulitový betón	8	13
43 Polystyrénový betón	4	8
44 Plyn a penobetón, plyn a penový kremičitan	8	12
45 Plyn a penový popolček	15	22
46 Tehla murivo z nepretržitý obyčajné hlinené tehly na cementovo-pieskovú maltu	1	2
47 Masívne murivo obyčajné hlinené tehly na cementovo-troskovú maltu	1,5	3
48 Murivo z pevná obyčajná hlinená tehla na cementovo-perlitovú maltu	2	4
49 Masívne murivo silikátové tehly na cementovo-pieskovú maltu	2	4
50 murivo z plný tehlový poklop na cementovo-pieskovú maltu	2	4
51 Murivo z plná škvarová tehla na cementovo-pieskovú maltu	1,5	3
52 Murivo z keramická dutá tehla s objemovou hmotnosťou 1400 kg m3 (brutto) na cementovo-piesková malta	1	2
53 Murivo z silikátová dutá tehla na cementovo-pieskovú maltu	2	4
54 Drevo	15	20
55 Preglejka	10	13
56 Kartónový obklad	5	10
57 Stavebná doska viacvrstvový	6	12
58 Železobetón	2	3
59 Betón na štrku resp sutina z prírodného kameňa	2	3
60 Malta cement-piesok	2	4
61 Komplexné riešenie (piesok, vápno, cement)	2	4
62 Riešenie vápenno-piesková	2	4
63 Žula, rula a čadič
64 Mramor
65 Vápenec	2	3
66 Tuff	3	5
67 Azbestocementové dosky plochý	2	3

Kľúčové slová:
stavebné materiály a výrobky, termofyzikálne charakteristiky, vypočítané
hodnoty, tepelná vodivosť, paropriepustnosť

Potreba izolácie stien

Opodstatnenie použitia tepelnej izolácie je nasledovné:

1. Zachovanie tepla v priestoroch počas chladného obdobia a chlad v horúčave. Vo viacpodlažnej obytnej budove môžu tepelné straty cez steny dosiahnuť až 30% alebo 40%. Na zníženie tepelných strát budú potrebné špeciálne tepelnoizolačné materiály. V zime môže používanie elektrických ohrievačov vzduchu zvýšiť vaše účty za elektrinu. Túto stratu je oveľa výhodnejšie kompenzovať použitím vysokokvalitného tepelnoizolačného materiálu, ktorý pomôže zabezpečiť príjemnú vnútornú klímu v každom ročnom období. Stojí za zmienku, že kompetentná izolácia minimalizuje náklady na používanie klimatizácií.
2. Predĺženie životnosti nosných konštrukcií budovy. V prípade priemyselných budov, ktoré sú postavené na kovovej konštrukcii, pôsobí tepelný izolátor ako spoľahlivá ochrana kovového povrchu pred koróznymi procesmi, ktoré môžu mať na konštrukcie tohto typu veľmi škodlivý vplyv. Pokiaľ ide o životnosť tehlových budov, je určená počtom cyklov zmrazovania a rozmrazovania materiálu. Vplyv týchto cyklov je tiež eliminovaný izoláciou, pretože v tepelne izolovanej budove sa rosný bod posúva smerom k izolácii a chráni steny pred zničením.
3. Izolácia hluku. Ochranu pred stále narastajúcou hlukovou záťažou zabezpečujú materiály so zvukovo pohltivými vlastnosťami. Môžu to byť hrubé rohože alebo stenové panely, ktoré môžu odrážať zvuk.
4. Zachovanie úžitkovej plochy podlahy.Použitie tepelnoizolačných systémov zníži hrúbku vonkajších stien, zatiaľ čo vnútorná plocha budov sa zvýši.

Tepelnotechnický výpočet stien z rôznych materiálov

Medzi rôznymi materiálmi na stavbu nosných stien je niekedy ťažká voľba.

Pri vzájomnom porovnávaní rôznych možností je jedným z dôležitých kritérií, ktorým musíte venovať pozornosť, „teplo“ materiálu. Schopnosť materiálu neprepúšťať teplo von ovplyvní pohodu v miestnostiach domu a náklady na vykurovanie. Druhý sa stáva obzvlášť dôležitým pri absencii plynu dodávaného do domu.

Druhý sa stáva obzvlášť dôležitým pri absencii plynu dodávaného do domu.

Schopnosť materiálu neprepúšťať teplo von ovplyvní pohodu v miestnostiach domu a náklady na vykurovanie. Druhý sa stáva obzvlášť dôležitým pri absencii plynu dodávaného do domu.

Tepelno-tieniace vlastnosti stavebných konštrukcií sú charakterizované takým parametrom, ako je odolnosť proti prestupu tepla (Ro, m² °C / W).

Podľa existujúcich noriem (SP 50.13330.2012 Tepelná ochrana budov.

Aktualizovaná verzia SNiP 23-02-2003), počas výstavby v regióne Samara je normalizovaná hodnota odporu prestupu tepla pre vonkajšie steny Ro.norm = 3,19 m² °C / W. Avšak za predpokladu, že návrhová merná spotreba tepelnej energie na vykurovanie budovy je pod normou, je povolené znížiť hodnotu odporu prestupu tepla, nie však menej ako prípustnú hodnotu Ro.tr =0,63 Ro.norm = 2,01 m² °C / W.

V závislosti od použitého materiálu je pre dosiahnutie štandardných hodnôt potrebné zvoliť určitú hrúbku jednovrstvovej alebo viacvrstvovej konštrukcie steny. Nižšie sú uvedené výpočty odporu prestupu tepla pre najobľúbenejšie návrhy vonkajších stien.

Výpočet požadovanej hrúbky jednovrstvovej steny

Nižšie uvedená tabuľka definuje hrúbku jednovrstvovej vonkajšej steny domu, ktorá spĺňa požiadavky noriem tepelnej ochrany.

Požadovaná hrúbka steny je určená hodnotou odporu prestupu tepla rovnajúcou sa základnej hodnote (3,19 m² °C/W).

Prípustná - minimálna povolená hrúbka steny s hodnotou odporu prestupu tepla rovnajúcou sa prípustnej hodnote (2,01 m² °C / W).

č. p / p	materiál steny	Tepelná vodivosť, W/m °C	Hrúbka steny, mm
Požadovaný	Prípustné
1	pórobetónový blok	0,14	444	270
2	Expandovaný betónový blok	0,55	1745	1062
3	keramický blok	0,16	508	309
4	Keramický blok (teplý)	0,12	381	232
5	Tehla (silikátová)	0,70	2221	1352

Záver: z najpopulárnejších stavebných materiálov je možná len homogénna konštrukcia steny z pórobetónu a keramických tvárnic. Stena hrubá viac ako meter, vyrobená z keramzitbetónu alebo tehly, sa nezdá byť skutočná.

Výpočet tepelného odporu steny

Nižšie sú uvedené hodnoty odolnosti proti prestupu tepla najobľúbenejších možností na stavbu vonkajších stien z pórobetónu, keramzitbetónu, keramických tvárnic, tehál, s omietkou a lícovými tehlami, s izoláciou a bez nej. Na farebnom pruhu môžete tieto možnosti navzájom porovnať. Zelený pruh znamená, že stena spĺňa normatívne požiadavky na tepelnú ochranu, žltá - stena spĺňa prípustné požiadavky, červená - stena nespĺňa požiadavky

Stena z pórobetónových tvárnic

1	Pórobetónový blok D600 (400 mm)	2,89 W/m °C
2	Pórobetónová tvárnica D600 (300 mm) + izolácia (100 mm)	4,59 W/m °C
3	Pórobetónová tvárnica D600 (400 mm) + izolácia (100 mm)	5,26 W/m °C
4	Pórobetónová tvárnica D600 (300 mm) + odvetraná vzduchová medzera (30 mm) + lícová tehla (120 mm)	2,20 W/m °C
5	Pórobetónová tvárnica D600 (400 mm) + odvetraná vzduchová medzera (30 mm) + lícová tehla (120 mm)	2,88 W/m °C

Stena vyrobená z keramzitového betónového bloku

1	Blok z expandovanej hliny (400 mm) + izolácia (100 mm)	3,24 W/m °C
2	Blok z expandovanej hliny (400 mm) + uzavretá vzduchová medzera (30 mm) + lícová tehla (120 mm)	1,38 W/m °C
3	Keramzitový blok (400 mm) + izolácia (100 mm) + vetraná vzduchová medzera (30 mm) + lícová tehla (120 mm)	3,21 W/m °C

Stena z keramického bloku

1	Keramický blok (510 mm)	3,20 W/m °C
2	Keramický blok teplý (380 mm)	3,18 W/m °C
3	Keramický blok (510 mm) + izolácia (100 mm)	4,81 W/m °C
4	Keramický blok (380 mm) + uzavretá vzduchová medzera (30 mm) + lícová tehla (120 mm)	2,62 W/m °C

Silikátová tehlová stena

1	Tehla (380 mm) + izolácia (100 mm)	3,07 W/m °C
2	Tehla (510 mm) + uzavretá vzduchová medzera (30 mm) + lícová tehla (120 mm)	1,38 W/m °C
3	Tehla (380 mm) + izolácia (100 mm) + vetraná vzduchová medzera (30 mm) + lícová tehla (120 mm)	3,05 W/m °C

Výpočet sendvičovej konštrukcie

Ak postavíme stenu z rôznych materiálov, napríklad tehly, minerálnej vlny, omietky, hodnoty sa musia vypočítať pre každý jednotlivý materiál. Načo sčítavať výsledné čísla.

V tomto prípade sa oplatí pracovať podľa vzorca:

Rtot= R1+ R2+…+ Rn+ Ra, kde:

R1-Rn - tepelný odpor vrstiev rôznych materiálov;

Ra.l - tepelný odpor uzavretej vzduchovej medzery. Hodnoty možno nájsť v tabuľke 7, odsek 9 v SP 23-101-2004. Pri stavbe stien nie je vždy zabezpečená vrstva vzduchu. Ďalšie informácie o výpočtoch nájdete v tomto videu:

Čo je tepelná vodivosť a tepelný odpor

Pri výbere stavebných materiálov na stavbu je potrebné venovať pozornosť vlastnostiam materiálov. Jednou z kľúčových pozícií je tepelná vodivosť

Zobrazuje sa súčiniteľom tepelnej vodivosti. Toto je množstvo tepla, ktoré môže konkrétny materiál viesť za jednotku času. To znamená, že čím menší je tento koeficient, tým horšie materiál vedie teplo. Naopak, čím vyššie číslo, tým lepšie sa teplo odvádza.

Diagram, ktorý znázorňuje rozdiel v tepelnej vodivosti materiálov

Na izoláciu sa používajú materiály s nízkou tepelnou vodivosťou, s vysokou - na prenos alebo odvod tepla. Napríklad radiátory sú vyrobené z hliníka, medi alebo ocele, pretože dobre prenášajú teplo, to znamená, že majú vysokú tepelnú vodivosť. Na izoláciu sa používajú materiály s nízkym koeficientom tepelnej vodivosti - lepšie udržujú teplo. Ak sa predmet skladá z viacerých vrstiev materiálu, jeho tepelná vodivosť sa určí ako súčet súčiniteľov všetkých materiálov. Vo výpočtoch sa vypočíta tepelná vodivosť každej zo zložiek „koláča“, zistené hodnoty sa zosumarizujú. Vo všeobecnosti získame tepelno-izolačnú schopnosť plášťa budovy (steny, podlaha, strop).

Tepelná vodivosť stavebných materiálov ukazuje množstvo tepla, ktoré prejde za jednotku času.

Existuje aj taká vec ako tepelný odpor. Odráža schopnosť materiálu zabrániť prechodu tepla cez neho.To znamená, že ide o prevrátenú hodnotu tepelnej vodivosti. A ak vidíte materiál s vysokým tepelným odporom, možno ho použiť na tepelnú izoláciu. Príkladom tepelnoizolačných materiálov môže byť obľúbená minerálna alebo čadičová vlna, polystyrén a pod. Na odvod alebo prenos tepla sú potrebné materiály s nízkym tepelným odporom. Na vykurovanie sa používajú napríklad hliníkové alebo oceľové radiátory, ktoré dobre odovzdávajú teplo.

Vykonávame výpočty

Výpočet hrúbky steny tepelnou vodivosťou je dôležitým faktorom pri výstavbe. Pri projektovaní budov architekt počíta s hrúbkou stien, čo však stojí peniaze navyše. Ak chcete ušetriť peniaze, môžete zistiť, ako vypočítať potrebné ukazovatele sami.

Rýchlosť prenosu tepla materiálom závisí od zložiek zahrnutých v jeho zložení. Odpor prestupu tepla musí byť väčší ako minimálna hodnota uvedená v predpise „Zatepľovanie budov“.

Zvážte, ako vypočítať hrúbku steny v závislosti od materiálov použitých pri stavbe.

δ je hrúbka materiálu použitého na stavbu steny;

λ je ukazovateľ tepelnej vodivosti, počítaný v (m2 °C / W).

Pri nákupe stavebných materiálov musí byť koeficient tepelnej vodivosti uvedený v pase.

Ako si vybrať správny ohrievač?

Pri výbere ohrievača je potrebné venovať pozornosť: cenovej dostupnosti, rozsahu, odbornému posudku a technickým vlastnostiam, ktoré sú najdôležitejším kritériom

Základné požiadavky na tepelnoizolačné materiály:

Tepelná vodivosť.

Tepelná vodivosť sa vzťahuje na schopnosť materiálu prenášať teplo. Túto vlastnosť charakterizuje súčiniteľ tepelnej vodivosti, na základe ktorého sa odoberá požadovaná hrúbka izolácie. Tepelnoizolačný materiál s nízkou tepelnou vodivosťou je najlepšou voľbou.

Tepelná vodivosť tiež úzko súvisí s pojmami hustota a hrúbka izolácie, preto je pri výbere potrebné venovať pozornosť týmto faktorom. Tepelná vodivosť toho istého materiálu sa môže meniť v závislosti od hustoty

Hustota je hmotnosť jedného kubického metra tepelne izolačného materiálu. Podľa hustoty sa materiály delia na: extra ľahké, ľahké, stredné, husté (tvrdé). Medzi ľahké materiály patria porézne materiály vhodné na izoláciu stien, priečok, stropov. Hustá izolácia je vhodnejšia na izoláciu vonku.

Čím nižšia je hustota izolácie, tým nižšia je hmotnosť a tým vyššia je tepelná vodivosť. Toto je ukazovateľ kvality izolácie. A nízka hmotnosť prispieva k ľahkej inštalácii a inštalácii. V priebehu experimentálnych štúdií sa zistilo, že ohrievač s hustotou 8 až 35 kg/m³ udrží teplo najlepšie zo všetkých a je vhodný na izoláciu zvislých konštrukcií v interiéri.

Ako závisí tepelná vodivosť od hrúbky? Existuje mylný názor, že hrubá izolácia lepšie udrží teplo v interiéri. To vedie k neoprávneným výdavkom. Príliš veľká hrúbka izolácie môže viesť k narušeniu prirodzeného vetrania a miestnosť bude príliš dusná.

A nedostatočná hrúbka izolácie vedie k tomu, že cez hrúbku steny prenikne chlad a na rovine steny sa vytvorí kondenzát, stena nevyhnutne vlhne, objavia sa plesne a huby.

Hrúbka izolácie sa musí určiť na základe tepelnotechnického výpočtu s prihliadnutím na klimatické vlastnosti územia, materiál steny a jej minimálnu prípustnú hodnotu odporu prestupu tepla.

Ak sa výpočet ignoruje, môže sa objaviť množstvo problémov, ktorých riešenie si vyžiada veľké dodatočné náklady!

Tepelná vodivosť sadrovej omietky

Paropriepustnosť sadrovej omietky nanesenej na povrch závisí od zmiešania. Ak to však porovnáme s bežnou, potom je priepustnosť sadrovej omietky 0,23 W / m × ° C a cementová omietka dosahuje 0,6 ÷ 0,9 W / m × ° C. Takéto výpočty nám umožňujú povedať, že paropriepustnosť sadrovej omietky je oveľa nižšia.

V dôsledku nízkej priepustnosti klesá tepelná vodivosť sadrovej omietky, čo umožňuje zvýšenie tepla v miestnosti. Sadrová omietka dokonale udržuje teplo, na rozdiel od:

• vápenno-pieskové;
• betónová omietka.

Vďaka nízkej tepelnej vodivosti sadrovej omietky zostávajú steny teplé aj pri silných mrazoch vonku.

Účinnosť sendvičových štruktúr

Hustota a tepelná vodivosť

V súčasnosti neexistuje taký stavebný materiál, ktorého vysoká únosnosť by bola kombinovaná s nízkou tepelnou vodivosťou. Konštrukcia budov na princípe viacvrstvových štruktúr umožňuje:

• dodržiavať konštrukčné normy výstavby a úspory energie;
• udržiavať rozmery uzatváracích konštrukcií v rozumných medziach;
• znížiť náklady na materiál na výstavbu zariadenia a jeho údržbu;
• na dosiahnutie trvanlivosti a udržiavateľnosti (napríklad pri výmene jedného listu minerálnej vlny).

Kombinácia konštrukčného materiálu a tepelnoizolačného materiálu zaisťuje pevnosť a znižuje straty tepelnej energie na optimálnu úroveň. Preto sa pri navrhovaní stien pri výpočtoch berie do úvahy každá vrstva budúcej obvodovej konštrukcie.

Je tiež dôležité vziať do úvahy hustotu pri stavbe domu a pri jeho zateplení. Hustota látky je faktorom ovplyvňujúcim jej tepelnú vodivosť, schopnosť udržať hlavný tepelný izolant - vzduch

Hustota látky je faktor, ktorý ovplyvňuje jej tepelnú vodivosť, schopnosť udržať hlavný tepelný izolant – vzduch.

Výpočet hrúbky steny a izolácie

Výpočet hrúbky steny závisí od nasledujúcich ukazovateľov:

• hustota;
• vypočítaná tepelná vodivosť;
• koeficient odporu prestupu tepla.

Hodnota indexu odporu prestupu tepla vonkajších stien musí byť podľa stanovených noriem minimálne 3,2λ W/m •°C.

Výpočet hrúbky stien zo železobetónu a iných konštrukčných materiálov je uvedený v tabuľke 2. Takéto stavebné materiály majú vysokú nosnosť, sú trvanlivé, ale sú neúčinné ako tepelná ochrana a vyžadujú iracionálnu hrúbku steny.

tabuľka 2

Index	Betón, malto-betónové zmesi
Železobetón	Cementovo-piesková malta	Komplexná malta (cementovo-vápenno-piesková)	Vápenno-piesková malta
hustota, kg/m3.	2500	1800	1700	1600
súčiniteľ tepelnej vodivosti, W/(m•°С)	2,04	0,93	0,87	0,81
hrúbka steny, m	6,53	2,98	2,78	2,59

Konštrukčné a tepelnoizolačné materiály sú schopné dostatočne vysokého zaťaženia, pričom výrazne zvyšujú tepelné a akustické vlastnosti budov v stenových konštrukciách (tabuľky 3.1, 3.2).

Tabuľka 3.1

Index	Konštrukčné a tepelnoizolačné materiály
pemza	Expandovaný ílový betón	Polystyrénový betón	Pena a pórobetón (penový a plynosilikát)	Hlinená tehla	silikátová tehla
hustota, kg/m3.	800	800	600	400	1800	1800
súčiniteľ tepelnej vodivosti, W/(m•°С)	0,68	0,326	0,2	0,11	0,81	0,87
hrúbka steny, m	2,176	1,04	0,64	0,35	2,59	2,78

Tabuľka 3.2

Index	Konštrukčné a tepelnoizolačné materiály
Trosková tehla	Silikátová tehla 11-dutá	Silikátová tehla 14-dutinová	Borovica (krížové zrno)	Borovica (pozdĺžne zrno)	Preglejka
hustota, kg/m3.	1500	1500	1400	500	500	600
súčiniteľ tepelnej vodivosti, W/(m•°С)	0,7	0,81	0,76	0,18	0,35	0,18
hrúbka steny, m	2,24	2,59	2,43	0,58	1,12	0,58

Tepelnoizolačné stavebné materiály môžu výrazne zvýšiť tepelnú ochranu budov a konštrukcií. Údaje v tabuľke 4 ukazujú, že najnižšie hodnoty tepelnej vodivosti majú polyméry, minerálna vlna, dosky vyrobené z prírodných organických a anorganických materiálov.

Tabuľka 4

Index	Tepelnoizolačné materiály
PPT	PT polystyrénbetón	Rohože z minerálnej vlny	Tepelnoizolačné dosky (PT) z minerálnej vlny	Drevovláknitá doska (drevotrieska)	Ťahať	Sadrové dosky (suchá omietka)
hustota, kg/m3.	35	300	1000	190	200	150	1050
súčiniteľ tepelnej vodivosti, W/(m•°С)	0,39	0,1	0,29	0,045	0,07	0,192	1,088
hrúbka steny, m	0,12	0,32	0,928	0,14	0,224	0,224	1,152

Pri výpočtoch sa používajú hodnoty tabuliek tepelnej vodivosti stavebných materiálov:

• tepelná izolácia fasád;
• izolácia budov;
• strešné izolačné materiály;
• technická izolácia.

Úloha výberu optimálnych materiálov pre stavbu samozrejme znamená integrovanejší prístup.Avšak aj takéto jednoduché výpočty už v prvých fázach návrhu umožňujú určiť najvhodnejšie materiály a ich množstvo.

Ďalšie kritériá výberu

Pri výbere vhodného výrobku treba brať do úvahy nielen tepelnú vodivosť a cenu výrobku.

Musíte venovať pozornosť ďalším kritériám:

• objemová hmotnosť izolácie;
• tvarová stálosť tohto materiálu;
• paropriepustnosť;
• horľavosť tepelnej izolácie;
• zvukotesné vlastnosti výrobku.

Pozrime sa na tieto vlastnosti podrobnejšie. Začnime pekne po poriadku.

Objemová hmotnosť izolácie

Objemová hmotnosť je hmotnosť 1 m² výrobku. Navyše, v závislosti od hustoty materiálu sa táto hodnota môže líšiť - od 11 kg do 350 kg.

Takáto tepelná izolácia bude mať významnú objemovú hmotnosť.

S hmotnosťou tepelnej izolácie treba určite počítať najmä pri zatepľovaní lodžie. Konštrukcia, na ktorú je izolácia pripevnená, musí byť totiž navrhnutá na danú hmotnosť. V závislosti od hmotnosti sa bude líšiť aj spôsob inštalácie tepelnoizolačných výrobkov.

Napríklad pri izolácii strechy sú ľahké ohrievače inštalované v ráme krokiev a latí. Ťažké vzorky sú namontované na vrchole krokiev, ako to vyžadujú pokyny na inštaláciu.

Rozmerová stabilita

Tento parameter neznamená nič iné ako pokrčenie použitého produktu. Inými slovami, počas celej životnosti by nemal meniť svoju veľkosť.

Akákoľvek deformácia bude mať za následok tepelné straty

V opačnom prípade môže dôjsť k deformácii izolácie. A to už povedie k zhoršeniu jeho tepelnoizolačných vlastností. Štúdie ukázali, že tepelné straty v tomto prípade môžu byť až 40%.

Paropriepustnosť

Podľa tohto kritéria možno všetky ohrievače rozdeliť do dvoch typov:

• "vlna" - tepelne izolačné materiály pozostávajúce z organických alebo minerálnych vlákien. Sú paropriepustné, pretože cez ne ľahko prechádzajú vlhkosťou.
• „peny“ – tepelnoizolačné výrobky vyrobené vytvrdzovaním špeciálnej penovej hmoty. Neprepúšťajú vlhkosť.

V závislosti od konštrukčných prvkov miestnosti je možné v nej použiť materiály prvého alebo druhého typu. Okrem toho sa paropriepustné výrobky často inštalujú vlastnými rukami spolu so špeciálnou parotesnou fóliou.

horľavosť

Je veľmi žiaduce, aby použitá tepelná izolácia bola nehorľavá. Je možné, že bude samozhášavý.

Ale, žiaľ, pri skutočnom ohni ani toto nepomôže. V epicentre požiaru zhorí aj to, čo sa za bežných podmienok nezapáli.

Zvukotesné vlastnosti

Už sme spomenuli dva typy izolačných materiálov: „vlna“ a „pena“. Prvý z nich je vynikajúci zvukový izolátor.

Druhý, naopak, takéto vlastnosti nemá. Ale to sa dá napraviť. Aby ste to dosiahli, pri izolácii musí byť "pena" inštalovaná spolu s "vlnou".

Tabuľka tepelnej vodivosti tepelnoizolačných materiálov

Aby sa v dome ľahšie udržalo teplo v zime a v lete chladilo, tepelná vodivosť stien, podláh a striech musí byť aspoň určitá hodnota, ktorá sa vypočíta pre každý región. Zloženie "koláča" stien, podlahy a stropu, hrúbka materiálov sa berú tak, aby celkový údaj nebol menší (alebo lepší - aspoň o niečo viac) odporúčaný pre váš región.

Súčiniteľ prestupu tepla materiálov moderných stavebných materiálov pre obvodové konštrukcie

Pri výbere materiálov treba brať do úvahy, že niektoré (nie všetky) oveľa lepšie vedú teplo v podmienkach vysokej vlhkosti. Ak je počas prevádzky pravdepodobné, že takáto situácia nastane dlhší čas, vo výpočtoch sa použije tepelná vodivosť pre tento stav. Koeficienty tepelnej vodivosti hlavných materiálov používaných na izoláciu sú uvedené v tabuľke.

Názov materiálu	Tepelná vodivosť W/(m °C)
Suché	Pri normálnej vlhkosti	S vysokou vlhkosťou
Vlnená plsť	0,036-0,041	0,038-0,044	0,044-0,050
Kamenná minerálna vlna 25-50 kg/m3	0,036	0,042	0,,045
Kamenná minerálna vlna 40-60 kg/m3	0,035	0,041	0,044
Kamenná minerálna vlna 80-125 kg/m3	0,036	0,042	0,045
Kamenná minerálna vlna 140-175 kg/m3	0,037	0,043	0,0456
Kamenná minerálna vlna 180 kg/m3	0,038	0,045	0,048
Sklenená vata 15 kg/m3	0,046	0,049	0,055
Sklená vata 17 kg/m3	0,044	0,047	0,053
Sklenená vata 20 kg/m3	0,04	0,043	0,048
Sklená vata 30 kg/m3	0,04	0,042	0,046
Sklená vata 35 kg/m3	0,039	0,041	0,046
Sklená vata 45 kg/m3	0,039	0,041	0,045
Sklená vata 60 kg/m3	0,038	0,040	0,045
Sklená vata 75 kg/m3	0,04	0,042	0,047
Sklená vata 85 kg/m3	0,044	0,046	0,050
Expandovaný polystyrén (polystyrén, PPS)	0,036-0,041	0,038-0,044	0,044-0,050
Extrudovaná polystyrénová pena (EPS, XPS)	0,029	0,030	0,031
Penobetón, pórobetón na cementovej malte, 600 kg/m3	0,14	0,22	0,26
Penobetón, pórobetón na cementovej malte, 400 kg/m3	0,11	0,14	0,15
Penobetón, pórobetón na vápennej malte, 600 kg/m3	0,15	0,28	0,34
Penový betón, pórobetón na vápennej malte, 400 kg/m3	0,13	0,22	0,28
Penové sklo, drvina, 100 - 150 kg/m3	0,043-0,06
Penové sklo, drvina, 151 - 200 kg/m3	0,06-0,063
Penové sklo, drvina, 201 - 250 kg/m3	0,066-0,073
Penové sklo, drvina, 251 - 400 kg/m3	0,085-0,1
Penová tvárnica 100 - 120 kg/m3	0,043-0,045
Penová tvárnica 121- 170 kg/m3	0,05-0,062
Penová tvárnica 171 - 220 kg / m3	0,057-0,063
Penový blok 221 - 270 kg / m3	0,073
Ecowool	0,037-0,042
Polyuretánová pena (PPU) 40 kg/m3	0,029	0,031	0,05
Polyuretánová pena (PPU) 60 kg/m3	0,035	0,036	0,041
Polyuretánová pena (PPU) 80 kg/m3	0,041	0,042	0,04
Zosieťovaná polyetylénová pena	0,031-0,038
Vákuum
Vzduch +27°C. 1 atm	0,026
xenón	0,0057
argón	0,0177
Aerogél (Aspen aerogély)	0,014-0,021
trosková vlna	0,05
Vermikulit	0,064-0,074
penová guma	0,033
Korkové dosky 220 kg/m3	0,035
Korkové dosky 260 kg/m3	0,05
Čadičové rohože, plátna	0,03-0,04
Ťahať	0,05
Perlit, 200 kg/m3	0,05
Expandovaný perlit, 100 kg/m3	0,06
Ľanové izolačné dosky, 250 kg/m3	0,054
Polystyrénový betón, 150-500 kg/m3	0,052-0,145
Korok granulovaný, 45 kg/m3	0,038
Minerálny korok na bitúmenovej báze, 270-350 kg/m3	0,076-0,096
Korková podlaha, 540 kg/m3	0,078
Technický korok, 50 kg/m3	0,037

Časť informácií je prevzatá z noriem, ktoré predpisujú vlastnosti určitých materiálov (SNiP 23-02-2003, SP 50.13330.2012, SNiP II-3-79 * (príloha 2)). Materiály, ktoré nie sú uvedené v normách, sa nachádzajú na webových stránkach výrobcov

Keďže neexistujú žiadne normy, môžu sa výrazne líšiť od výrobcu k výrobcovi, preto pri nákupe venujte pozornosť charakteristikám každého materiálu, ktorý kupujete.

Sekvenovanie

V prvom rade si treba vybrať stavebné materiály, ktoré na stavbu domu použijete. Potom vypočítame tepelný odpor steny podľa vyššie opísanej schémy. Získané hodnoty by sa mali porovnať s údajmi v tabuľkách. Ak sa zhodujú alebo sú vyššie, dobre.

Ak je hodnota nižšia ako v tabuľke, musíte zväčšiť hrúbku izolácie alebo steny a vykonať výpočet znova. Ak je v konštrukcii vzduchová medzera, ktorá je vetraná vonkajším vzduchom, potom by sa nemali brať do úvahy vrstvy umiestnené medzi vzduchovou komorou a ulicou.

Súčiniteľ tepelnej vodivosti.

Množstvo tepla, ktoré prechádza stenami (a vedecky - intenzita prenosu tepla v dôsledku tepelnej vodivosti), závisí od teplotného rozdielu (v dome a na ulici), od plochy stien a tepelná vodivosť materiálu, z ktorého sú tieto steny vyrobené.

Na kvantifikáciu tepelnej vodivosti existuje súčiniteľ tepelnej vodivosti materiálov. Tento koeficient odráža vlastnosť látky viesť tepelnú energiu. Čím vyššia je hodnota tepelnej vodivosti materiálu, tým lepšie vedie teplo. Ak ideme zatepľovať dom, tak treba voliť materiály s malou hodnotou tohto koeficientu. Čím menšie, tým lepšie. V súčasnosti sa ako materiály na izoláciu budov najčastejšie používajú izolácie z minerálnej vlny a rôzne penové plasty. Obľubu si získava nový materiál so zlepšenými tepelnoizolačnými vlastnosťami - Neopor.

Súčiniteľ tepelnej vodivosti materiálov sa označuje písmenom ? (malé grécke písmeno lambda) a je vyjadrené vo W/(m2*K). To znamená, že ak vezmeme tehlovú stenu s tepelnou vodivosťou 0,67 W / (m2 * K), hrúbkou 1 meter a plochou 1 m2, potom pri rozdiele teplôt 1 stupeň prejde teplom 0,67 wattu tepelnej energie. stena.energia. Ak je teplotný rozdiel 10 stupňov, prejde 6,7 wattu. A ak je pri takomto teplotnom rozdiele stena vyrobená 10 cm, potom bude tepelná strata už 67 wattov. Viac informácií o spôsobe výpočtu tepelných strát budov nájdete tu.

Je potrebné poznamenať, že hodnoty koeficientu tepelnej vodivosti materiálov sú uvedené pre hrúbku materiálu 1 meter. Na určenie tepelnej vodivosti materiálu pre akúkoľvek inú hrúbku je potrebné koeficient tepelnej vodivosti vydeliť požadovanou hrúbkou vyjadrenou v metroch.

V stavebných predpisoch a výpočtoch sa často používa pojem "tepelný odpor materiálu". Ide o prevrátenú hodnotu tepelnej vodivosti. Ak je napríklad tepelná vodivosť peny s hrúbkou 10 cm 0,37 W / (m2 * K), potom jej tepelný odpor bude 1 / 0,37 W / (m2 * K) \u003d 2,7 (m2 * K) / Ut.